Energie- und Gebäudemanagement als Instrument zur Kostensenkung in Krankenhäusern

Energie- und Gebäudemanagement

als Instrument zur Kostensenkung in Krankenhäusern

Inhalt

Ausgangssituation

Definition Energiemanagement

Drei Ansatzpunkte für Einsparpotentiale Ergebnisse

Praktische Beispiele

Optimierung des Betriebes der Wärmeversorgung Krankenhaus 1

Optimierung des Betriebes der Wärmeversorgung Krankenhaus 2

Einführung eines Einkaufs- und Vertragsmanagements

mit Auszüge aus Beratungsberichten

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Ausgangssituation

Derzeit steigen die Preise für Öl und Gas infolge der Weltmarktentwicklung deutlich an. Für Krankenhäuser ist es wichtig, hier gegenzusteuern. Durch eine rationelle Energieanwendung lassen sich die Energie- und Gebäudekosten nachhaltig „in den Griff“ bekommen. Notwendige Voraussetzung ist die Einführung von

Energiemanagement.

Definition Energiemanagement

Unter Energiemanagement verstehen wir ein komplexes Instrumentarium von Ingenieur- und Managementmethoden zur Senkung der Gesamtenergie- und Gebäudekosten. Dabei geht es

A. um Energietechnik, d. h. die Gestaltung und den Betrieb von energie- und

versorgungstechnischen Anlagen im weitesten Sinne. Hier sind sämtliche Kosten- einsparpotentiale zu ermitteln, zu bewerten sowie technisch und betriebswirt- schaftlich sinnvolle Strategien zu deren Ausnutzung zu entwickeln.

B. um Management, d. h. um die Methoden, mit deren Hilfe die entwickelten Strategien in die tägliche Praxis umgesetzt werden.

Drei Ansatzpunkte für Einsparpotentiale

Einsparpotentiale lassen sich grundsätzlich in folgenden drei Ansatzpunkten finden:

1. durch Planung und Errichtung von effizienter Anlagentechnik 2. durch optimales Betreiben von Anlagen

3. durch professionelles Einkaufs- und Vertragsmanagement

Diese drei Säulen des Energiemanagements wurden von FWU als Grundsatz der Vorgehensweise bei der Projektbearbeitung entwickelt.

Dabei beschränken wir uns im Folgenden auf die Darstellung der Ergebnisse der Punkte 2 und 3, bei denen die Einsparungen ohne Einsatz von Investitionen erzielt wurden.

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Ergebnisse

Das folgende Diagramm zeigt die erzielten Ergebnisse in vier Krankenhäusern

51 34 27

19

11 18 25

5

0 200 400 600

KH 1 KH 2 KH 3 KH 4

in TEUR

Energiekosten nach Optimierung Einsparung Optimierung

Anlagenbetrieb

Einsparung verbesserter Energiebezug

14 % 13 % 16 %

16 %

Durch das Konzept von FWU werden Einsparungen zwischen rd. 15 % erzielt.

Praktische Beispiele

Im Folgenden werden die erzielten Ergebnisse wird an Hand verschiedener Beispiele Sächsischer Krankenhäuser erläutert. Es wir gezeigt, wie sich durch systematisches Energiemanagement die Kosten nachhaltig senken lassen.

Grundsätzlich gehen wir wie folgt vor:

• Analyse des gegenwärtigen Anlagenbetriebes

• Erstellung der Energiebilanz und Plausibilitätsprüfung

• Grobabschätzung der Hauptverluste

• Darstellung von Einsparpotentialen und Schwachstellen

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Optimierung des Betriebes der Wärmeversorgung Krankenhaus 1

Die Wärmeerzeugungsanlage des SKH 1 hat folgende Hauptelemente: Zwei Hochdruckdampfkessel (3,2 t/h entsprechend 2 MWth) dienen der Versorgung der Wäscherei (10 bar) und der Küche (4 bar) mit technologischem Dampf. Zwei Heißwasserkessel á 2,5 MWth dienen der Versorgung des Heißwassernetzes und damit der Bereitstellung von Heizungswärme und Brauchwarmwasser. Die Dampf- kesselanlage dient gleichzeitig der Spitzenlastversorgung des Heißwassernetzes.

Für die Dampfversorgung von Küche und Wäscherei bestehen relativ kurze Stich- leitungen von der in unmittelbarer Nachbarschaft befindlichen Erzeugeranlage. Das Heißwassernetz ist als Ringsystem aufgebaut und versorgt 27 Wärmeabnehmer.

Einsparpotenzial

Die bestehende Kesselvorwahl wurde so abgeändert, daß eine variable Fahrweise ohne Dampfkesselbetrieb in der Grundlast möglich ist. Damit können die Kessel- verluste erheblich reduziert werden.

Der momentane Sommerbetrieb erfolgt bei unnötig hohen Temperaturen und

verursacht nicht unerhebliche Netzverluste. Zur Brauchwarmwasserbereitung sind 70 bis 75 °C völlig ausreichend.

Die folgende Tabelle zeigt das mögliche Einsparpotential im Bereich Wärme- erzeugung und Verteilung (ohne Verbraucher).

IST SOLL Differenz

Summe Heißwasserverbrauch MWh 12.250 12.250 Summe Heißwasserverbrauch und

technologischer Dampfbedarf MWh 13.540 13.540

Kesselverluste % 16 % 10 %

Netzverluste % 15 % 11 %

Erdgasbezug Hu MWh 19.490 17.140 2.350

Erdgasbezug Ho MWh 21.440 18.850 2.590 12 % Jahresnutzungsgrad

Erzeugung und Verteilung % 69 % 79 % 10 % Insgesamt lassen sich also Einsparungen beim Erdgasbezug von

rd. 2.600 MWh/a Ho entsprechend 12% erreichen.

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Optimierung des Betriebes der Wärmeversorgung Krankenhaus 2

1. Veranlassung

2. Aufgabenstellung 3. Analyse des Istzustandes

3.1 Auslesung der statistischen Daten Gebäudeleittechnik 3.2 Energieverbrauch

3.3 Fahrweise Kesselanlage und Netz 3.4 Fahrweise Stationen

4. Optimierungskonzept 4.1 Herangehensweise 4.2 Stationen

4.2.1 Heizkreise 4.2.2 Boilerladung 4.3 Netzfahrweise 4.4 Kesselfahrweise 5. Maßnahmenliste 5.1 GLT/ MSR Fachfirma

5.2 Parameteränderungen SKH 2/ FWU 5.3 Sonstiges

6. Umsetzung

7. Auswertung der erzielten Einsparungen

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Im Folgenden sind die Einsparungen durch Optimierungsmaßnahmen auf der Netz- und Stationsseite des Krankenhauses dargestellt:

Optimierung Heizzeiten

Stationen 46 %

Optimierung Raumtemperaturen

34 % Optimierung

Boilerladung 7 % Optimierung Netzfahrweise

13 %

Im Anschluß an die Erarbeitung der Konzeption wurde diese schrittweise unter der Begleitung von FWU umgesetzt.

Den Vergleich der außentemperaturbereinigten Datenreihen der Jahresgasver- bräuche des Erdgasbezuges vor der Optimierung 1998 und nach Optimierung ab 1999 zeigt das folgende Diagramm:

Gasverbrauch SKH 2

0 40.000 80.000 120.000 160.000 200.000

Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez m³

1998 1999 2000 2001 2002 2003 1999-2003 Werte außentemperaturbereinigt

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Durch das eingeführte Energiemanagement nach dem System von FWU, lassen sich kontinuierlich Einsparungen auch in den Folgejahre erzielen. Diese liegen im

vorliegenden Beispiel zwischen 14 und 20%!

Auf das Basisjahr 1998 bezogen wurden zwischen 1999 und 2003 durchschnittlich jährlich 236.000 Nm³ Erdgas entsprechend 17% eingespart.

Voraussetzungen für die Erzielung solcher dauerhaften Einsparungen sind ein optimales Energiemanagementkonzept, funktionierende Controllinginstrumente und das Engagement des Betreibers.

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Einführung eines Einkaufs- und Vertragsmanagements

Ein anderer Schwerpunkt bildete die Einführung eines Einkaufs- und Vertrags-

managements mit den Schwerpunkten Energieeinkauf sowie Einkauf und Verwaltung von Wartungs- und Serviceleistungen.

Energieeinkauf

Beim Energieeinkauf sind derzeit Preissenkungen in einer Größenordnung von 10 bis 15 % erreichbar.

Um dieses Ziel erreichen zu können, bedarf es einer systematischen Herangehensweise:

1. Istzustandsanalyse, Ermittlung der Kosten- und Leistungsstruktur 2. Marktanalyse, d. h. Informationen sammeln

3. Einholen von Angeboten/Auswertung, Analyse, Alternativen 4. Verhandlungen

5. Entscheidung/Auftragsauslösung 6. Nachkalkulation/Erfolgskontrolle

Oft sind Kostensenkungen in Verbindung von technischen Maßnahmen, z.B. durch Einsatz von Lastmanagementsystemen mit einer veränderten Tarifstruktur

erreichbar.

Weiterhin kann es im Einzelfall lukrativ sein, Wärme zur Grundlastversorgung aus erneuerbaren Energien günstig einzukaufen. Die erforderlichen Energieanlagen werden von einem externen Versorger errichtet und betrieben. An den eigenen Wärmeversorgungsanlagen erfolgt keine Veränderung, sie werden zur

Spitzenlastversorgung weiterhin betrieben.

Es hat sich gezeigt, daß die Ausschreibung und Verhandlung beim Einkauf von Energie eine Aufgabe ist, die durchaus ingenieurtechnische Sorgfalt erfordert und nur so zu nachhaltigem Erfolg führt.

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Wartungsmanagement

In der Regel gibt es im Krankenhaus eine Vielzahl von (versorgungstechnischen) Anlagen.

Für diese Anlagen sind regelmäßig Wartungsarbeiten durchzuführen, darüber hinaus sind für eine Reihe von Anlagen regelmäßig wiederkehrende Prüfpflichten (Elektro- anlagen, Druckbehälter u.ä.) zu erfüllen. Aufgrund der Vielzahl von Anlagen bzw.

Wartungsverträgen ist es unumgänglich, ein umfassendes Wartungsmanagement einzuführen. Mit diesem Instrument können einerseits die laufenden Kosten für Wartung gesenkt werden und andererseits wird abgesichert, daß das Unternehmen für bezahlte Wartungsaufträge auch eine termin- und qualitätsgerechte Leistungs- erbringung erhält. Nicht zuletzt wird die Einhaltung von Prüfpflichten abgesichert.

Folgende Vorgehensweise empfiehlt sich:

1. Einteilung aller technischer Anlagen unter Berücksichtigung bestehender Voraussetzungen in

- Eigenwartung durch das Unternehmen - Fremdwartung mittels Wartungsverträge - Prüfpflichtige Anlagen durch Sachverständige

2. Fachliche Aufbereitung der notwendigen Wartungsleistungen der durch Fremdbetriebe mittels Wartungsvertrag zu bindenden Arbeiten in

Leistungsverzeichnissen bzw. Checklisten.

Auf der Basis dieser Unterlagen können Wartungsleistungen turnusmäßig ausgeschrieben werden und die eingehenden Angebote sind miteinander vergleichbar. Darüber hinaus wird sichergestellt, daß nur die notwendigen Leistungen beauftragt werden.

An Hand der Leistungsverzeichnisse/Checklisten kann nach durchgeführter Wartung geprüft werden, ob die Leistung ordnungsgemäß (bzw. überhaupt) erbracht wurde. Damit können auch Gewährleistungsansprüche für fehlerhafte oder nicht durchgeführte Wartung geltend gemacht werden.

3. Erarbeitung einer Datenbank, in welcher alle Wartungsverträge für die in der Anlage angeführten Anlagen erfaßt werden. Diese Datenbank soll dem

Verantwortlichen bzw. seinen Beauftragten dazu dienen, die Wartungsleistungen zu koordinieren. Die in den Verträgen fixierten Termine werden verwaltet, ebenso Vertragsinhalt als auch Kosten. Darüber hinaus werden in der Datenbank die prüfpflichtigen Anlagen erfaßt.

Es erfolgt eine Verwaltung der entsprechenden Termine.

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Prüfpflichten ergeben sich nach folgenden Gesetzen, Vorschriften und Normen:

Gruppe 1: Landesbauordnung und Verwaltungsvorschriften Gruppe 2: Gerätesicherheitsgesetz und Verordnungen über

Überwachungspflichtige Anlagen

Gruppe 3: Unfallverhütungsvorschriften (BGV, GUV u.a.) Gruppe 4: Bundes-Immissionsschutzgesetz und Verordnungen Gruppe 5: Normen (DIN, DIN VDE, VDI, VDMA u. a.)

Gruppe 6: keine Prüfpflicht, aber Herstellerempfehlungen bzgl. Funktionserhalt In den Gruppen 1 und 2 sind die Prüfpflichten nach Bau- und Gewerbeordnungen durch Sachverständige (i. d. R. TÜV) vorgeschrieben.

Unfallverhütungsvorschriften (Gruppe 3) werden von den einzelnen Unfallversiche- rungsträgern (Berufsgenossenschaften, Unfallversicherungsträger der öffentlichen Hand) erlassen. Die Unfallverhütungsvorschriften sind autonome Rechtsvorschriften, die unmittelbar rechtseingreifend Unternehmer und Versicherte verpflichten. Sie enthalten sicherheitstechnische Forderungen für Arbeitsplätze und Anforderungen an betriebliche Einrichtungen wie Arbeitsmittel, Arbeitsverfahren, Anlagen, Geräte usw., verlangen Anordnungen und Maßnahmen des Unternehmers zur Unfallverhütung, beschreiben Verhaltenspflichten für die Beschäftigten, legen die notwendigen arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen fest und regeln Fragen zur inner- betrieblichen Arbeitsschutzorganisation im Rahmen der Arbeitsschutzgesetzgebung (ArbSchG, ArbStättV, ASR).

Unfallverhütungsvorschriften werden in Form von

UVV- Vorschriften (Vereine der Berufsgenossenschaften) GUV- Vorschriften (gesetzliche Unfallversicherungsträger)

ZH 1- Schriften (Sammlung von Regeln, Vorschriften und Merkblättern herausgegeben vom HVBG)

veröffentlicht. Insgesamt existieren etwa 1.000 Vorschriften und Schriften.

In Gruppe 4 sind Prüfpflichten entsprechend BImSchG enthalten. Zutreffend ist hier nur die jährliche erforderliche Emissionsmessung an Feuerungen durch den

zuständigen Bezirksschornsteinfegermeister (BSFM) entsprechend der 1. BImSchV.

Gruppe 5 sind die Prüfpflichten aus Normen zugeordnet. Hierunter fallen alle DIN und DIN VDE sowie VDI-Richtlinien u. ä.. Insgesamt existieren über 40.000 Normen und Richtlinien.

In Gruppe 6 sind alle Anlagen enthalten, die keinen Prüfpflichten Gruppen 1-5 unterliegen. Zugeordnet werden auch Anlagen, die ausschließlich

Herstellerempfehlungen zur Wartung enthalten.

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Für die Erarbeitung der Datenbank im 3. Arbeitsschritt ist es erforderlich, daß die Termine der jeweils letzten Prüfung einschließlich Kontroll- und Reinigungstermine des Betreibers für die Einzelanlagen entsprechend Anlagenliste Gruppe 1-5

zusammengestellt werden.

Beispielformular Datenbank

Normen/Richtlinien

DIN 31051 Instandhaltung (Begriffe und Maßnahmen)

DIN 31052 Instandhaltung (Aufbau von Instandhaltungsanleitungen) VDMA 24186, T1 bis T6 Leistungsprogramm für die Wartung von lufttechnischen

und anderen technischen Ausrüstungen in Gebäuden VDMA 24196 Gebäudemanagement (Begriffe und Leistungen) Siehe auch DIN-Taschenbuch 255