5.11.15 ERFA MINERGIE 1
Energetische Betriebsoptimierung - Monitoring
Pierre Schoeffel
Leiter Geschäftsstelle
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5.11.15 ERFA MINERGIE
Was ist Monitoring?
Was ist heute in einer
breiten Anwendung
möglich und sinnvoll?
In welchen Bandbr...
5.11.15 ERFA MINERGIE
GNI
Gebäude Netzwerk
Initiative
Mitglieder: 180 Firmen /
Verbände
National führende
Verband für
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Wie lange braucht das
Natursystem der Erde um
das Naturkapital das jedes
Jahr benutzt wird, zu
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Wie lange braucht das
Natursystem der Erde um
das Naturkapital das jedes
Jahr benutzt wird, zu
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5.11.15 ERFA MINERGIE 6
MuKen– Stand 9.1.2015
Art. 5.2 Pflicht / betroffene Gebäude (V)
Neubauten der Kategorien III bis X...
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MuKen – Stand 9.1.2015
Modul 8: Betriebsoptimierung
«Worum geht es?»
Durch die Vorschriften zur Be...
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Merkblatt SIA 2048
5.11.15 ERFA MINERGIE 9
Die energetische Betriebsoptimierung (eBO) zeigt
Massnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz au...
5.11.15 ERFA MINERGIE 10
Anwendung der Methoden des Controllings auf die
Betriebsphase des Prozesses der Energiebereitstel...
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Kontinuierliches Erfassen von Daten, Informationen und
Betriebszuständen durch Beobachten und/ode...
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Ein Paar Überlegungen...
Japan: 15% Energieeinsparung dank Bewusstsein
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Strategische
Planung
BewirtschaftungRealisierungAusschreibungProjektierungVorstudien
GA-Planer?
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Strategische
Planung
ProjektierungVorstudien
energetische Betriebsoptimierung / Monitoring
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Projektphasen SIA 2048
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Ziele
Die Hauptziele einer eBO sind, den Betrieb der Anlagen
der effektiven Nutzung bzw. dem effe...
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Raumconsulting
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Wichtige Voraussetzungen seitens Eigentümer
Technische Voraussetzungen
 Die Anlagen, Systeme und...
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Wichtige Voraussetzungen seitens Eigentümer
 Regelung Verantwortungen der Betreiber bzw. Eigentü...
5.11.15 ERFA MINERGIE 20
Grundsätze der energetischen Betriebsoptimierung
Bedarf hinterfragen
Systeme zeitlich und mengenm...
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MS
Erfolgskontrolle
Massnahmenumsetzung
Entscheidungsfindung
Massnahmenidentifikation
Analyse und...
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Was wird gemessen?
 Energieverbrauch
 Energieerzeugung
 Temperaturen, innen, aussen
 Laufzeit...
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Genève aéroport
Keyboost Marketing
Tagesverlauf von Temperatur
und Leistung
Tagesaggregation von
Temperatur und Energie
Quelle: Sauter BC
Ventilaorenenergie: -50%
Luftmenge: -20%
Energiekosten-Einsparung
Energiekosten
Einsparung [CHF]
Quelle: Sauter BC
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Gebäudeautomationssysteme
 Gebäudeautomationssysteme, bei denen (in der Regel) die Steuerung und...
5.11.15 ERFA MINERGIE 27
Nutzen
 INFORMATION erschafft bessere Anpassungsfähigkeit, Handlungsfähigkeit usw.
 Der (direkt...
Unser Versprechen
Kennzahlen – Portfolio
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Unser Versprechen
Betriebsoptimierungen: wie gehen wir vor ?
Genossenschaft Migros Zürich | Engineering & Services | Energ...
Unser Versprechen
Bsp. ZH-Affoltern
Genossenschaft Migros Zürich | Engineering & Services | Energieoptimierung konkret 201...
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Beispiel Technische Betriebe Glarus Nord
500 Lux
Beleuchtung
Tageslicht-und Präsenzabhängig
100`000 Lux
-90 % Strom für Beleuchtung
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Heiz-P: Innenbeschattung
Total: -50 % Wärmeverbrauch
Praxis: Storensteuerung
34 c24 c
Sonnennachlauf / Nachtauskühlung
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Herausforderungen & Stolpersteine
 Die Kostenverrechnung des eBO-Projektes muss klar geregelt se...
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Herausforderungen & Stolpersteine
 Energiepreise
 Unterschiedliche Auffassungen / Temperatur
 ...
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www.orbiterballoon.com
Changing altitude
Au lieu d‘un ballon stable, construire un ballon instabl...
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Energetische Betriebsoptimierung - Monitoring

  1. 1. 5.11.15 ERFA MINERGIE 1 Energetische Betriebsoptimierung - Monitoring Pierre Schoeffel Leiter Geschäftsstelle Fotolia
  2. 2. 5.11.15 ERFA MINERGIE Was ist Monitoring? Was ist heute in einer breiten Anwendung möglich und sinnvoll? In welchen Bandbreiten? Motivation, Chancen Nutzen aus der Sicht des Betreibers? Stolpersteine? • Allgemeine Betrachtungen und Feststellungen • Kontext • Vorschriften • Voraussetzungen • SIA 2048 Nutzen Mögliche Stolpersteine Anregungen, Überlegungen zum Monitoring Ein Paar Inputs aus dem reellen Leben 2 Inhalt
  3. 3. 5.11.15 ERFA MINERGIE GNI Gebäude Netzwerk Initiative Mitglieder: 180 Firmen / Verbände National führende Verband für Gebäudeautomation und Intelligentes Wohnen. Zusammenarbeit national und international mit Verbänden. Förderung der qualitativen Gebäudevernetzung Promotion von Standards Information Ausbildung Seminare Presse Networking Arbeitsgruppen Plattform für Bauherren 3
  4. 4. 5.11.15 ERFA MINERGIE Wie lange braucht das Natursystem der Erde um das Naturkapital das jedes Jahr benutzt wird, zu ersetzen? Heute nutzt die Menschheit Ressourcen von 1,5 Planeten. Das bedeutet, dass die Erde über ein Jahr und sechs Monate braucht, um den Verbrauch der Menschheit eines Jahres zu decken. 46 % des Gesamtenergieverbrauchs der Schweiz wird in Gebäuden verbraucht. Lebenszyklus der Gebäude: Erstellungskosten? Betriebskosten? 4 1,5 46 80 Quelle: footprintnetwork.org
  5. 5. 5.11.15 ERFA MINERGIE Wie lange braucht das Natursystem der Erde um das Naturkapital das jedes Jahr benutzt wird, zu ersetzen? Heute nutzt die Menschheit Ressourcen von 1,5 Planeten. Das bedeutet, dass die Erde über ein Jahr und sechs Monate braucht, um den Verbrauch der Menschheit eines Jahres zu decken. 46 % des Gesamtenergieverbrauchs der Schweiz wird in Gebäuden verbraucht. Lebenszyklus der Gebäude: Erstellungskosten? Betriebskosten? 5 1,5 46 80
  6. 6. 5.11.15 ERFA MINERGIE 6 MuKen– Stand 9.1.2015 Art. 5.2 Pflicht / betroffene Gebäude (V) Neubauten der Kategorien III bis XII (SIA 380/1) mit mindestens 5000 m2 EBF sind mit Einrichtungen zur Gebäudeautomation auszurüsten, die folgende Überwachungsfunktionen aufweisen: a. Erfassung der Energieverbrauchsdaten getrennt nach Hauptenergieträger; b. Ermittlung der Energieeffizienz-Kennzahlen der Wärmepumpen und Kältemaschinen; c. Ermittlung der Energieeffizienz-Kennzahlen von Wärmerückgewinnungs- und Abwärmenutzungsanlagen; d. Erfassung der Betriebszeiten der Hauptkomponenten für die Aufbereitung und Verteilung der Wärme, Kälte und Luft; e. Erfassung der wichtigsten Vor- und Rücklauftemperaturen, sowie einiger repräsentativen Raumtemperaturen und der Aussentemperatur; f. benutzerfreundliche Darstellung der in a. bis e. erwähnten Daten an einer zentralen Stelle, für mindestens folgende Zeitperioden: Jahr, Monat (oder Woche), Tag, und für jeden Tag mindestens eine Periode während und eine ausserhalb Nutzungszeit; g. benutzerfreundliche Vergleichsmöglichkeiten mit aussagekräftigen Vorperioden in der Darstellung nach Buchstabe f.
  7. 7. 5.11.15 ERFA MINERGIE 7 MuKen – Stand 9.1.2015 Modul 8: Betriebsoptimierung «Worum geht es?» Durch die Vorschriften zur Betriebsoptimierung sollen die Gebäudetechnikanlagen in bestehenden Gebäuden - ausgenommen sind Wohnbauten - auf dem jeweils aktuellsten Stand der höchsten Energieeffizienz betrieben werden. Die Betriebsoptimierung umfasst die Gewerke Heizung, Lüftung, Klima, Kälte, Sanitär, Elektro und Gebäudeautomation (HLKKSE + GA). Die Gebäudehülle ist nicht Teil der Betrachtung. Damit werden die Verbräuche von Elektrizität und Wärme optimiert. Gebäude bzw. Eigentümer, die als Grossverbraucher eine Zielvereinbarung abgeschlossen haben, im KMU-Modell integriert sind oder nachweisen können, dass sie bereits eine mehrjährige systematische Betriebsoptimierung durchführen, sollen von diesen Vorschriften befreit sein. Betroffen sind Betriebsstätten mit einem Elektrizitätsverbrauch von mindestens 200‘000 kWh. Die Betriebsoptimierung adaptiert kontinuierlich die Gebäudetechnik an die Nutzerbedürfnisse.
  8. 8. 5.11.15 ERFA MINERGIE 8 Merkblatt SIA 2048
  9. 9. 5.11.15 ERFA MINERGIE 9 Die energetische Betriebsoptimierung (eBO) zeigt Massnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz auf, die für Gebäudenutzer keine merklichen Komforteinbussen bewirken, eine kurze Pay-back-Dauer (in der Regel Kürzer als 2 Jahre) aufweisen, kostengünstig sind und in der Regel ohne ordentlichen Planungsprozess umgesetzt werden können. Die eBO stellt ein schrittweise Vorgehen mit strukturierter Planung und Umsetzung einzelner Massnahmen dar. Das Resultat ist die Summe der erfolgreich und dauerhaft umgesetzten Massnahmen. SIA 2048 Energetische Betriebsoptimierung
  10. 10. 5.11.15 ERFA MINERGIE 10 Anwendung der Methoden des Controllings auf die Betriebsphase des Prozesses der Energiebereitstellung, -verteilung und –anwendung im Gebäude. Umfasst das Energiemonitoring, das Plausibilisieren, das Normalisieren, das Bewerten (u.a. mit Hilfe von Benchmarking) des Energieeinsatzes sowie das Melden an die zuständigen Stellen (Entscheidungsträger, Betreiber, Nutzer usw.), damit diese entscheiden, ob und welche Massnahmen sinnvoll sind. SIA 2048 Energiecontrolling
  11. 11. 5.11.15 ERFA MINERGIE 11 Kontinuierliches Erfassen von Daten, Informationen und Betriebszuständen durch Beobachten und/oder Überwachen eines Vorgangs oder Prozesses. Die erfassten Daten werden langfristig auf einem geeigneten Datenträger gespeichert und archiviert. SIA 2048 Energiemonitoring
  12. 12. 5.11.15 ERFA MINERGIE 12 Ein Paar Überlegungen... Japan: 15% Energieeinsparung dank Bewusstsein
  13. 13. 5.11.15 ERFA MINERGIE 13 Strategische Planung BewirtschaftungRealisierungAusschreibungProjektierungVorstudien GA-Planer? Plannungsteam Anforderungsprofil der GA Lösungsstrategien Kosten Termine Zeitbedarf Machbarkeit Integrale Planung Bereinigungen Kosten / Termine Vorstudien Bauprojekt Bewilligung Werkvertrag Unterlagen Ausführung Inbetriebsetzungen Kontrolle u. a. Monitoring Projektphasen SIA 112 / SWKI BA 101-01
  14. 14. 5.11.15 ERFA MINERGIE 14 Strategische Planung ProjektierungVorstudien energetische Betriebsoptimierung / Monitoring Der Prozess muss so früh wie möglich ins Projekt miteinbezogen werden
  15. 15. 5.11.15 ERFA MINERGIE 15 Projektphasen SIA 2048
  16. 16. 5.11.15 ERFA MINERGIE 16 Ziele Die Hauptziele einer eBO sind, den Betrieb der Anlagen der effektiven Nutzung bzw. dem effektiven Bedarf anzugleichen und darauf abzustimmen sowie die energetisch optimale Betriebsweise zu ermitteln, festzulegen, einzuführen und kontinuierlich beizubehalten. Vorgaben der Nutzer überprüfen. Nichteinhalten der Vorgaben erkennen, Toleranzen aufzeigen. Fehlfunktionen von Anlagen und Systemen erkennen und beheben Die Erfolgskontrolle der umgesetzten Massnahmen Risiken für Betriebsunterbrüche verhindern oder reduzieren. SIA 2048
  17. 17. 5.11.15 ERFA MINERGIE 17 Raumconsulting
  18. 18. 5.11.15 ERFA MINERGIE 18 Wichtige Voraussetzungen seitens Eigentümer Technische Voraussetzungen  Die Anlagen, Systeme und deren Dokumentation sind aus Sicht der Unternehmer mängelfrei und dem Eigentümer nach vorheriger Prüfung übergeben worden.  Die Anlagen sowie Steuern- und Regel-Konzepte sind übersichtlich dargestellt  Die Dokumentationen (auch Revisionsunterlagen) liegen vollständig vor, inkl. Der Sollwert-Liste und Parameter-Einstellungen.  Die Instandhaltung ist geregelt und wird korrekt ausgeführt und dokumentiert.  Ein nach wesentlichen Verbrauchergruppen differenziertes Messkonzept ist erstellt, umgesetzt und in Betrieb. Die Messwerte werden regelmässig ausgewertet.  Die Inbetriebsetzung ist vollständig erfolgt und dokumentiert.  Im Idealfall ist ein GA-System mit benutzerfreundlicher Bedieneroberfläche sowie Aufzeichnungen von Trend- und Archivdaten vorhanden.  Im Idealfall ist der Fernzugriff auf das Ga-System und die Automationsebene mit Leserechten möglich. SIA 2048
  19. 19. 5.11.15 ERFA MINERGIE 19 Wichtige Voraussetzungen seitens Eigentümer  Regelung Verantwortungen der Betreiber bzw. Eigentümer.  Die Immobilienstrategie ist bekannt.  Unterstützung durch die Geschäftsleitung des Eigentümers und/oder Betreibers: Es liegen Budget- und/oder Energieziele vor.  Ein Energie-Verantwortlicher des Nutzers ist bestimmt.  Eine (interne) Ansprechperson für Endnutzer ist bestimmt.  Meldungen der Endnutzer werden gesammelt, dokumentiert und weiter bearbeitet. SIA 2048 Organisatorische Voraussetzungen
  20. 20. 5.11.15 ERFA MINERGIE 20 Grundsätze der energetischen Betriebsoptimierung Bedarf hinterfragen Systeme zeitlich und mengenmässig anwe- senheits- und bedarfsgerecht betreiben Anlagen und Systeme im energetisch optimalen Betriebspunkt betreiben Zusammenwirken der verschiedenen Anlagen aufeinander abstimmen
  21. 21. 5.11.15 ERFA MINERGIE 21 MS Erfolgskontrolle Massnahmenumsetzung Entscheidungsfindung Massnahmenidentifikation Analyse und Auswertung Begehung / Messung Datenerhebung Auftragsdefinition Massnahmensicherung eBO - Phasen nach SIA 2048 WAS ?
  22. 22. 5.11.15 ERFA MINERGIE 22 Was wird gemessen?  Energieverbrauch  Energieerzeugung  Temperaturen, innen, aussen  Laufzeiten  Volumenströme Luft und Wasser  Schaltuhrprogramme  Eingestellte Sollwerte  Heizkurven und Heizzeiten, dito Kühlung  CO2 - Werte  Usw.
  23. 23. 5.11.15 ERFA MINERGIE 23 Genève aéroport Keyboost Marketing
  24. 24. Tagesverlauf von Temperatur und Leistung Tagesaggregation von Temperatur und Energie Quelle: Sauter BC
  25. 25. Ventilaorenenergie: -50% Luftmenge: -20% Energiekosten-Einsparung Energiekosten Einsparung [CHF] Quelle: Sauter BC
  26. 26. 5.11.15 ERFA MINERGIE 26 Gebäudeautomationssysteme  Gebäudeautomationssysteme, bei denen (in der Regel) die Steuerung und Regelung der verschiedenen Gewerke zusammenlaufen, spielen bei der eBO aus zwei Gründen eine grosse Rolle:  Durch eine korrekt funktionierende Gebäudeautomation kann sichergestellt werden, dass die verschiedenen Systeme abgestimmt zusammenwirken.  Gebäudeautomationssysteme können die Erfolgskontrolle innerhalb eines eBO-Projektes und das kontinuierliche Energie-Controlling wesentlich erleichtern (Messwerterfassung, -speicherung und –darstellung). Wichtige Punkte zum abgestimmten Zusammenwirken der Gewerke:  Ferien / Feiertage als Sonderprogramme  Schaltuhren dem bedarf angepasst  Hei-/Kühlsequenzen, Sequenzen bei Be- und Entfeuchterbetrieb  Gewerksübergreifende Freigaben bzw. Sperren (z.B. Luftkühler bei Nachtauskühlung sperren, Heizventile bei Kühlbetrieb sperren) Wichtige Punkte zur Unterstützung der Erfolgskontrolle innerhalb eines eBO-Projektes und des kontinuierlichen Energie-Controllings:  Trendaufzeichnungen programmiert, Trends archiviert  Überwachung der Funktion von WRG- und Abwärmenutzungsanlagen  Betriebszustände massgeblicher Anlagen aufgezeichnet und archiviert  Messkonzept abgestimmt auf Erfolgskontrolle und Energie-Controlling  Redundanz bei Energie- und Energiestrom-Messungen, um grosse Messfehler zu erkennen  Schwellwerte für die Alarmierung SIA 2048
  27. 27. 5.11.15 ERFA MINERGIE 27 Nutzen  INFORMATION erschafft bessere Anpassungsfähigkeit, Handlungsfähigkeit usw.  Der (direkte und indirekte) Ausstoss von Schadstoffen und Treibhausgasen (wie CO2) wird reduziert und es kann gegebenenfalls eine Rückerstattung der CO2- Abgabe erwirkt werden.  Steigerung der Energieeffizienz und dauerhafte Umsetzung.  Senkung der Kosten für Instandhaltung und Betrieb.  Durch den energetisch optimierten Betrieb kann die Lebensdauer der Anlagen verlängert, können Störungen reduziert und die Betriebssicherheit erhöht werden. Somit trägt eine eBO wesentlich zum Werterhalt und zur Wertsteigerung einer Immobilie bei.  Erhöhung des Komforts für die Gebäudenutzer.  Erkennung und Behebung von Mängel an den Anlagen.  Kommunikations-und Marketing-Vorteile  Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben : Grossverbraucher im Sinne der kantonalen Energiegesetze können entweder eine Zielvereinbarung abschliessen oder sie werden zu einer Energieanalyse aufgefordert. SIA 2048
  28. 28. Unser Versprechen Kennzahlen – Portfolio -25 0 25 50 75 100 125 150 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 spez.CO2-Emission(kg/m2) spez. Stromverbauch (kWh / m2) Gesamtportfolio 2015 Strom und CO2 spezifisch Elektro absolut (kWh) 2015 Fläche VFL: 216'738 m2 absolut spezifisch Elektro 78'698 MWh 363 kWh/m2 CO2 2'115 To 9.8 kg/m2 Genossenschaft Migros Zürich | Engineering & Services | Energieoptimierung konkret 2014
  29. 29. Unser Versprechen Betriebsoptimierungen: wie gehen wir vor ? Genossenschaft Migros Zürich | Engineering & Services | Energieoptimierung konkret 2014 Betriebsoptimierung und Anlagen noch in Garantie Die ersten 2 Jahre  Tägliche Beobachtung im MSR  Periodischer Check der Anlage Ziele:  Kennenlernen der Systeme  Infos von Nutzern (Reklamationen)  Gezielte Tests (Möglichkeiten ausloten)  Optimierung von Funktionen und Energiebedarf Wir haben ein konkretes Problem erkannt Gesamtverbrauch ist zu hoch (Kennzahlen)  Standardreport-Analyse  Aufgabenbeschrieb / Ziele  Grobabschätzung  Aufwand/Ertragsabschätzung  Detailanalyse mit MSR und EDMS  Optimierung der Funktion  Allenfalls auch Nachrüstung
  30. 30. Unser Versprechen Bsp. ZH-Affoltern Genossenschaft Migros Zürich | Engineering & Services | Energieoptimierung konkret 2014 Beispiel: ZH-Affoltern Abwärme für Warmwasser erfüllte Erwartungen nicht. > Analyse der Situation > Steuerung Gaskessel und Warmwasser-Zirkulation wurde verbessert Einsparung 80’000 kWh über AWN
  31. 31. 5.11.15 ERFA MINERGIE 31 Beispiel Technische Betriebe Glarus Nord
  32. 32. 500 Lux Beleuchtung Tageslicht-und Präsenzabhängig 100`000 Lux -90 % Strom für Beleuchtung
  33. 33. - 8 c 23 c Heiz-P: Innenbeschattung Total: -50 % Wärmeverbrauch
  34. 34. Praxis: Storensteuerung 34 c24 c Sonnennachlauf / Nachtauskühlung
  35. 35. 5.11.15 ERFA MINERGIE 35 Herausforderungen & Stolpersteine  Die Kostenverrechnung des eBO-Projektes muss klar geregelt sein.  Den verantwortlichen Betreiber ausfindig machen.  Die Verantwortungsabgrenzung zwischen Betreiber, Eigentümer und Nutzer klären.  Der Betreiber stellt keine personellen Ressourcen zur Verfügung.  Fachkompetenzen fehlen vor Ort.  ein Messkonzept fehlt und/oder die Messdatenaufzeichnung und - auswertung ist ungenügend.  Anlagen sind mit Mängeln behaftet. SIA 2048
  36. 36. 5.11.15 ERFA MINERGIE 36 Herausforderungen & Stolpersteine  Energiepreise  Unterschiedliche Auffassungen / Temperatur  Wahrnehmung der Gebäudeautomation  Wahrnehmung der Terminsituation De Telegraaf
  37. 37. 5.11.15 ERFA MINERGIE 37 Fotolia
  38. 38. 5.11.15 ERFA MINERGIE 38 www.orbiterballoon.com Changing altitude Au lieu d‘un ballon stable, construire un ballon instable, qui ne conserverait son altitude de croisière qu‘avec des interventions constantes des pilotes. Cela devait permettre, sans perte de gaz ni diminution d‘autonomie, de laisser le ballon monter et descendre spontanément pour explorer régulièrement toutes les couches de l‘atmosphère, de façon à toujours trouver la plus favorable. C‘est ainsi que le Breitling Orbiter 3 est devenu le meilleur aérostat jamais construit, simplement parce qu‘il était conçu, comme tout être humain devrait l‘être, avec la capacité de changer sans cesse d‘altitude pour changer de trajectoire. Bertrand Piccard Statt eines stabilen wurde ein instabiler Ballon entwickelt, dessen Flughöhe die Piloten ständig regulieren mussten. Dies hatte den Vorteil, dass nicht unnötig Gas verbraucht wurde und die Piloten jederzeit die Kontrolle über den Ballon hatten. Sie konnten ihn spontan aufsteigen oder absinken lassen, um die verschiedenen Schichten der Atmosphäre zu prüfen die jeweils optimale für ihre Fahrt zu finden. So war die Breitling Orbiter 3 der beste Ballon aller Zeiten, weil sie so gebaut war, wie auch jeder Mensch sein sollte: jederzeit in der Lage, die Flughöhe anzupassen, um auch die eingeschlagene Richtung korrigieren zu können. Übersetzung PS Bertrand Piccard
  39. 39. 5.11.15 ERFA MINERGIE 39 www.orbiterballoon.com Changing altitude Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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