Luchtkosten worden verbruiksgerecht verdeeld

Figuur 1: Met de Luftmeister van halstrup-walcher Luftenergie meten en kostenverbruik correct afrekenen.

Figuur 2: Vastlegging van de thermische luchtprestatie en energie door de luchtmeester EZ.

Fig. 3: Verbruiksafhankelijke ventilatiekostenafrekening met behulp van luchtenergietellers.

Tabel 1: Ventilatiekosten-kenwaarden van het voorbeeldgebouw (gebruikersgebied).

Fig. 4: Voorbeeld van een op verbruik gebaseerde ventilatiekostenafrekening met behulp van luchtenergiemeters.

Abb. 5: Anlagen schematische Darstellung des Beispielprojekts (Bürokomplex mit 10 Mietzonen).

Fig. 6: Meetpuntconcept van het voorbeeldproject.

Tabel 2: Vergelijking van oppervlaktegebaseerde en verbruikgebaseerde ventilatiekosten (*De vergelijking betreft een eerste jaar van afrekening en houdt nog geen rekening met de besparingen die in de daaropvolgende jaren ontstaan).

Tabel 2: Vergelijking van kosten voor oppervlaktegebaseerde en verbruikgebaseerde ventilatie (*De vergelijking betreft een eerste jaar van afrekening en houdt nog geen rekening met de besparingen die in de daaropvolgende jaren ontstaan).

Al jarenlang is het gebruikelijk om de ventilatiekosten van ruimteventilatiesystemen te verdelen op basis van de oppervlakte, indien meerdere gebruikers een gemeenschappelijk ventilatiesysteem delen.

In middelgrote en grote industriële complexen/gebouwen worden grote luchtvolumes verplaatst. De controle hiervan wordt meestal alleen tijdens de ingebruikname uitgevoerd, niet tijdens het verdere gebruik. Hier komt de meetoplossing „Luchtmeister“ van halstrup-walcher in beeld. Gebaseerd op een nauwkeurige volumestroom- en massastroommeting in de luchtleiding wordt niet alleen de doorstromende luchthoeveelheid opgeteld. Met behulp van enthalpie- of temperatuursensoren wordt bovendien de thermische energie bepaald die via de luchtleiding wordt overgedragen. Op basis van deze voortdurend beschikbare verbruiks- en energiestroomgegevens kan de volledige luchttechniek, en in het bijzonder de warmteterugwinning, worden geïntegreerd in het operationele energiemanagement.

Verbruiksgestuurde verdeling van ventilatiekosten – op basis van de nieuwe VDI 2077 blad 5

Al meer dan 25 jaar geldt in Duitsland de Verbruiksverordening voor verwarmingskosten, die bij gezamenlijk gebruik van een verwarmingssysteem wettelijk een verbruiksafhankelijke kostenverdeling voorschrijft. In de ventilatie- en klimaattechniek ontbreken tot nu toe wetten, verordeningen of richtlijnen die een vergelijkbare regeling voor de ventilatiekostenverdeling eisen.

Een richtlijncommissie van de VDI houdt zich hiermee bezig om dit gat te dichten. Met de richtlijn VDI 2077 blad 5 wordt momenteel een passende specificatie ontwikkeld. Een meer gedetailleerde en ook definitieve weergave van de richtlijninhoud kan pas na de nog uit te geven publicatie plaatsvinden. In vakkringen bestaat echter consensus dat het volgende van toepassing moet zijn:

Nieuwe ventilatiesystemen die GEBRUIKSGEMEENSCHAPPELIJK worden gebruikt EN

•  De individuele gebruikers variabele volumestromen hebben OF
•  De individuele gebruikers verschillende gebruikstijden hebben,

vereisen een ventilatiemetingconcept dat de verdeling van de ventilatiekosten op verbruik gebaseerde wijze uitvoert. Voor bestaande systemen kan eveneens een verbruiksgestuurde verdeling worden afgesproken, maar dit zal waarschijnlijk vrij worden gelaten aan de contractpartijen.

Hoe kan in de praktijk de oppervlakteverdeling worden vervangen door een verbruiksgestuurde registratie? In VDI 2077 blad 5 zal hiervoor een differentiatieschema worden opgenomen. Bijzondere aandacht verdient de zogenaamde „Luchtenergiezähler“, die wordt weergegeven met de luchtmeester® van halstrup-walcher.

Werking van de halstrup-walcher luchtmeester® EZ (Luchtenergiezähler)

Met de luchtmeester® EZ brengt de specialist in meettechniek halstrup-walcher in 2016 de eerste „Luchtenergiezähler“ op de markt. Deze is in staat om in klimaat- of procesluchtleidingen met hoge nauwkeurigheid de doorvoer te meten, concreet de volumestroom en ook de massastroom. Deze doorvoergegevens worden voortdurend opgeteld, waardoor een zogenaamde „Luchtzähler“ ontstaat (meetgroottes: [kg] of [m³]). (zie figuur 1)

Bovendien registreert de luchtmeester® EZ via zogenaamde „Enthalpiefilters“ EN 55 de energetische inhoud van de lucht. Figuur 2 toont de werking: De luchtmeester® EZ vermenigvuldigt de massastroom [kg/h] van de stromende lucht met de toename/afname van de enthalpie [kWh/kg]. Met andere woorden: hij meet hoeveel energie tussen twee punten in het luchtleidingsysteem wordt toegevoegd of afgevoerd. De aldus gemeten thermische luchtvermogen [W] wordt over de tijd geïnterpoleerd (opgeteld); er ontstaat een thermische energiewaarde [MWh]. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen fasen van enthalpie-toename en enthalpie-afname. In het eerste geval wordt de bijbehorende energiewaarde toegerekend aan de „warmte-inbrengrekening“ Q+, in het tweede geval aan de „warmte-afvoerrekening“ Q-. Op deze wijze kan voor elke periode worden afgelezen in hoeverre de warmte- of koude-kosten aan de individuele gebruiker kunnen worden toegerekend.

Dankzij de drie onafhankelijke verbruiksmeters (Luchtvolume V, Warmte-inbreng Q+, Warmte-afvoer Q-) van de luchtmeester® EZ kan de ventilatiekostenafrekening nu zeer eerlijk en nauwkeurig worden vormgegeven. Concreet kunnen, zoals weergegeven in figuur 3, de stroom-, warmte- en koudegerelateerde kosten afzonderlijk worden verdeeld.

Optioneel zal een nauwkeurige luchtmeester® beschikbaar zijn. Vooral bij complexe afrekeningssituaties zal het voor alle betrokkenen nuttig zijn om op deze wijze een rechtszekere basis voor de afrekening te verkrijgen. Daarnaast wordt het mogelijk om op basis van geijkte meters een „Lucht-Contracting“ af te wikkelen – de gebruiker betaalt de contractor alleen voor de daadwerkelijk afgenomen luchthoeveelheid en de effectieve conditionering ervan.

Verbruiksgestuurde afrekening in de praktijk

Als praktijkvoorbeeld bekijken we nu een gebruiksgebied met in totaal 5.400 vierkante meter vloeroppervlak. Hoe worden hier nu de ventilatiekosten verdeeld op basis van oppervlakte, en hoe zou de situatie eruitzien bij een verbruiksgestuurde kostenverdeling met behulp van de luchtmeester® EZ? De totale oppervlakte is verdeeld in 10 gebruiksgebieden, variërend van 300 tot 800 vierkante meter.

Tabel 1 toont de ventilatiekostenkenwaarden die voortvloeien uit de bedrijfsvoering van de afgelopen jaren, figuur 4 toont de toepassing van de formule uit figuur 3.

De lucht voor het gehele gebouw wordt voorbereid in een ruimteventilatiecentrale (RLT-centrale). Figuur 5 toont het installatieschema. In de RLT-centrale wordt een volumestroom van 20.000 m³/h voorgeconditioneerd met behulp van warmteterugwinning en adiabatische afkoeling.

Via een verwarmings- en een koelingsregister wordt de conditionering binnen de RLT-centrale afgerond. De klimaatomstandigheden van de toevoerluchtvolumes kunnen in de verschillende gebruiksgebieden individueel op een bepaalde toegestane waarde worden ingesteld. Decentrale verwarmings- en koelingsregelaars in de toevoerluchtleiding zorgen voor de daaropvolgende bijconditionering.

Hoe kan nu de oppervlakteverdeling worden vervangen door een verbruiksgestuurde afrekening? Figuur 6 toont de te plaatsen meetpunten:

- Warmtemeters (H) tellen de hoeveelheid warmte-energie [MWh], die door de RLT-centrale en de afzonderlijke gebruiksgebieden (verwarmingsregister in de toevoerluchtleidingen) wordt geleverd. Deze meters geven de energie-invoer voor de verwarming van de lucht weer.
- Koelmeters (K) tellen de hoeveelheid koude-energie [MWh], die door de RLT-centrale en de afzonderlijke gebruiksgebieden (koelregister in de toevoerluchtleidingen) wordt geleverd. Deze meters geven de energie-afvoer voor het koelen van de lucht weer.
- Watermeters (W) registreren de hoeveelheid water [m³], die wordt toegevoegd voor de adiabatische koeling van de afvoerlucht. Ook deze meters geven een energie-afvoer voor het koelen van de lucht weer.
- Stroommeters (S) registreren de elektrische energie [MWh elektrisch]. Deze meter geeft de energievoorziening voor de aandrijving van de ventilatoren weer.

Alle genoemde meters registreren de invoerwaarden. Per afrekeningsperiode worden ze geëvalueerd en krijgt elke meter een bijbehorend bedrag in euro per meeteenheid toegewezen. Deze bedragen worden vervolgens met behulp van tien luchtmeesters® en elf enthalpiefilters verdeeld over de tien gebruiksgebieden op verbruiksgestuurde wijze.

Tabel 2 vergelijkt de oppervlakte- en verbruiksgestuurde afrekening in het voorbeeldproject. Bij de oppervlakteverdeling wordt de kostenbijdrage per vierkante meter berekend op basis van historische waarden (zie tabel 1). Bij de verbruiksgestuurde verdeling wordt volgens de formules uit figuur 3 gewerkt. Bij deze kostenverdeling op basis van het verbruik ontstaat bijvoorbeeld voor zone 1 een 16% hogere ventilatiekostenpost dan bij een verdeling op oppervlaktebasis, omdat in deze zone relatief veel koele of verwarmingsenergie is verbruikt. Dit leidt jaarlijks tot een verschil van ongeveer 527 euro.

Besparingsvoordelen leiden tot snelle amortisatie van het meet- en regelsysteem luchtmeester®

Bij een verbruiksgestuurde afrekening is de besparing voor de betreffende gebruiksgebieden direct merkbaar, terwijl bij een oppervlakteverdeling het effect voor de individuele gebruiker nauwelijks voelbaar zou zijn. Energiemanagement wordt zo „geïntegreerd“: iedereen draagt met zijn gedrag bij aan het totale besparingsresultaat – en profiteert direct van de kostenbesparingen.

Welke besparingen zijn realistisch te verwachten bij een meerjarige praktijk van verbruiksgestuurde afrekening, waarbij de individuele gebruiker op deze wijze de kosten gepresenteerd krijgt? Volgens energieagentschappen liggen de realistische besparingen tussen 10% en 25%. Deze besparingen kunnen ook worden gerealiseerd bij het gebruik van de luchtmeester® in RLT-installaties,

•  door de gebruiker door kennis van de verbruiksgestuurde kosten een kostenbewustere vraagstelling van de klimaatomstandigheden te hanteren (minder koud in de zomer, minder warm in de winter, minder extreme vochtwaarden en, indien gewenst, eventueel ook aangepaste volumestromen, bijvoorbeeld in de randtijden gedempt).
•  door de exploitant door beschikbaarheid van de bedrijfsgegevens van de luchtmeester® regeltechnische optimalisaties door te voeren, bijvoorbeeld met betrekking tot de WRG-functie.

Aangezien de relevante enthalpieteller voor elke huurzone direct in de toevoerluchtstroom van de huurzone is geplaatst, worden alleen de daadwerkelijk geleverde nuttige energie en het nuttige luchtvolume afgerekend. Het ligt dus (en dat is van fundamenteel belang voor het „ontstaan“ van besparingen) in het belang van de exploitant om deze nuttige energie en luchtstroom efficiënt te leveren.

Zo heeft de exploitant een directe motivatie om voor een optimale uitrusting en regeling van het RLT-systeem te zorgen en ook verliezen langs de luchtleidingen te minimaliseren.

Bij totale jaarkosten van 60.000 tot 150.000 euro per jaar bedragen de besparingen, uitgaande van de genoemde 10 tot 25%, ongeveer 6.000 tot 15.000 euro per jaar. Een luchtmeester®-systeem, waarvoor in het genoemde voorbeeldproject ongeveer 25.000 euro aan kosten zouden worden gemaakt, zou dus in 1,5 tot 4 jaar zijn investering terugverdienen.

Andere voordelen door inzet van de luchtmeester®

In deze grove berekening ontbreekt nog de overweging welk extra voordeel de inzet van de „multitalent“ luchtmeester® biedt:

- Hygiënecontrole (stromings-, dauwpuntafstand- en filtercontrole)
- Doorstroomregeling (in tandem met volumestroomregelaars)
- Energiemanagement (levering van energiestroomgegevens voor continue prestatiebewaking en -optimalisatie)

Er zijn goede redenen om te veronderstellen dat investeerder en ingenieursbureau overeenstemming zullen bereiken over het gebruik van de luchtmeester®. Op basis hiervan kan de investeerder verdere argumenten aanvoeren voor de duurzaamheid van zijn vastgoed. Tegelijkertijd weet de planner dat hij toekomstbestendig plant en al rekening houdt met de nieuwste technologische stand van zaken. En niet in de laatste plaats zullen exploitanten en facilitair managers het op prijs stellen dat ze een faire, rechtszekere afrekening van de ventilatiekosten op basis van verbruik kunnen realiseren.