Elektroenergie

Die Optimierung des Energieverbrauchs stellt für medizinische Einrichtungen und insbesondere Dialysen eine wesentliche Herausforderung dar. Diesbezüglich sollten Maßnahmen ergriffen werden, um einerseits die Kosten zu senken und andererseits einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. In diesem Kontext erlangen erneuerbare Energien, Energieeffizienz (z. B. energiesparende Geräte) sowie ein effektives Energiemanagement eine zentrale Bedeutung.

Photovoltaikanlage

Die Integration erneuerbarer Energien kann den CO₂-Ausstoß medizinischer Einrichtungen erheblich reduzieren. Im Bereich der erneuerbaren Energien spielt die Photovoltaik (PV) eine zentrale Rolle. Photovoltaikanlagen auf den Dächern von Gesundheitseinrichtungen ermöglichen die Eigenproduktion von Strom und verringern die Abhängigkeit von externen Energieversorgern.

Die Fortschritte in der Solartechnologie haben urbane Installationen vielseitiger und kosteneffizienter gemacht, dabei bieten unterschiedliche Modultypen verschiedene Vorteile und Einsatzmöglichkeiten.

Modultypen

Monokristalline Module zeichnen sich durch ihre hohe Effizienz und lange Lebensdauer aus, was sie zu einer beliebten Wahl für viele Anwendungsszenarien macht. Im Gegensatz dazu sind polykristalline Module etwas günstiger, bieten jedoch eine geringere Effizienz. Für spezifische Anwendungen, wie mobile oder flexible Installationen, werden häufig Dünnschichtmodule eingesetzt, die sich durch Flexibilität auszeichnen.

Montage

Eine optimale Nutzung der Photovoltaik-Technologie setzt eine geeignete Montage voraus. Die Dachmontage ist ideal für Gebäudedächer und ermöglicht eine platzsparende Energiegewinnung. Für Dialysezentren sollte aufgrund des ganztägigen Eigenverbrauchs eine West-Ost Ausrichtung der Module vorgezogen werden. Alternativ bietet die Fassadenintegration eine ästhetische Möglichkeit zur Einbindung von PV-Modulen in die Gebäudehülle.

Optimierung des Eigenverbrauchs

Dialysezentren können je nach Größe des Zentrums und der installierten PV-Fläche einen großen Teil der benötigten Energie mit solarer Energie ersetzen. Dabei sollte insbesondere auf einen hohen Eigenverbrauch Wert gelegt werden, da die Alternative, die Einspeisung in das Energienetz, oft nicht lukrativ und mit zusätzlichem Aufwand sowie steuerlichen Auswirkungen verbunden ist.

Es können z. B. Desinfektionsprogramme auf dialysefreie Nachmittage oder sonntags gelegt werden, an denen meistens kein Dialysebetrieb herrscht. In diesem Zusammenhang kann auch der Einsatz eines Energiespeichers in Form einer Batterie oder der Einspeicherung von elektrischer Energie in Warmwasserspeichern sinnvoll sein.

Umweltneutralität und Unerschöpflichkeit macht die Solarenergie sowohl aus ökologischen als auch ökonomischen Gesichtspunkten zum idealen Energieträger. Die Techniken sind heute nach langjähriger Erfahrung und großem Einsatzbereich ausgereift und eignen sich daher besonders als unterstützendes Element bei der Energieversorgung von Dialyseeinrichtungen aufgrund des hohen Eigenverbrauchs.
Ein wichtiger Vorteil, der sich aus der Nutzung einer Photovoltaikanlage ergibt, ist die positive CO₂-Bilanz, die bei der bestehenden CO₂-Steuer auf fossile Energieträger auch aus wirtschaftlicher Perspektive eine entscheidende Rolle spielt.

Websites (Auswahl) mit Informationen zu Photovoltaik:
Solaranlage Ratgeber, Energieexperten, Viamedica Stiftung

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Abschaltung von nicht genutzten Geräten

Neben allen technischen Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfes in Gesundheitseinrichtungen ist ein nicht zu unterschätzender Faktor zur Senkung des Energieverbrauchs das Nutzungsverhalten der Mitarbeitenden. Dazu zählen:

• gute zeitliche Planung der Inbetriebnahme von Dialysemaschinen
• Vermeiden von Leerlaufverlusten durch „stand-by“-Modus
• Ausschalten von Geräten wie beispielsweise Drucker und Scanner nach Dienstende
• Ausschalten nicht benötigter Beleuchtung
• Einschalten von Energiesparfunktionen in Kopier- und Druckergeräten
• Einbau automatischer Türschließer
• Einbau von Bewegungsmeldern für die Beleuchtung
• Einsatz intelligenter Steckdosen mit automatischer Abschaltung bei Nichtgebrauch

Es existieren diverse Möglichkeiten zur Optimierung des Stromverbrauchs und der Stromkosten. Eine effektive und kostengünstige Maßnahme ist das Stromsparen, da insbesondere im Nutzerverhalten ein beträchtliches Einsparpotenzial liegt. Darüber hinaus wird empfohlen, stromintensive Geräte aus den Einrichtungen zu entfernen.

Website (Auswahl) mit Informationen zum Nutzerverhalten:
Viamedica Stiftung

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Energiemanagement

Das Energie-Management-System (EMS) spielt eine zentrale Rolle im modernen Energiecontrolling und -management. Es ist darauf spezialisiert, Daten in Echtzeit zu sammeln, zu analysieren und zu visualisieren, um die dynamischen Energieflüsse optimal zu steuern. Diese Funktionalität ermöglicht es dem EMS, die Nutzung und Steuerung der Energiequellen zu optimieren.

Die Technik eines EMS besteht aus einer Kombination aus Soft- und Hardware. Diese Systeme sind so konzipiert, dass sie die Energieflüsse zwischen angeschlossenen und dezentralen Energieressourcen (DER) optimal steuern. Die Implementierung eines solchen Systems fördert nicht nur die Effizienz, sondern trägt auch zur Senkung der Betriebskosten sowie der CO2-Emissionen bei und entlastet darüber hinaus das Stromnetz.

Das EMS findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, insbesondere im Home Energy Management System (HEMS) und im Building Energy Management System (BEMS). Unterschiedliche Arten von EMS decken diverse Anforderungen ab.

Das BEMS bietet Teilautomatisierungen, um die Effizienz in Gebäuden zu steigern. Techniken wie Bewegungsmelder sorgen durch automatisches Ein- und Ausschalten für Energieeinsparungen sowie erhöhten Komfort. Tageslichtsensoren passen die Beleuchtung an die natürliche Helligkeit an, während Zeitschaltuhren die Nutzung von Geräten bedarfsorientiert steuern.

Ein Smart Building nutzt die automatisierte Steuerung und Optimierung der technischen Gebäudeausrüstung (TGA). Die zentrale Vernetzung aller Geräte verbessert die Handhabung und steigert die Effizienz, was zu einer signifikanten CO₂-Einsparung führt.

Ein regelbasiertes Energiemanagementsystem konzentriert sich auf die Logik, die die Energieverteilung zwischen angeschlossenen DERs steuert. Im Gegensatz dazu entwickelt das vorhersagegestützte Energiemanagementsystem fortschrittliche Optimierungsstrategien für komplexe Energiemanagement-Szenarien, die ein einfaches regelbasiertes EMS nicht bewältigen kann.
Das cloudbasierte Energiemanagementsystem bietet die Möglichkeit des Fernzugriffs auf energierelevante Daten und somit die Überwindung geografischer Beschränkungen. Weitere Konzepte umfassen das dynamische Spitzenlastmanagement, das Lastspitzen durch Anpassungen im Betrieb von Geräten verhindert, sowie die  Lastverschiebung , was bedeutet, den Energieverbrauch in Zeiten mit geringerem Bedarf zu verlagern. Im Dialysebereich können beispielsweise Desinfektionsprogramme in die Nacht oder auf das Wochenende gelegt werden.

Eine neuartige Anwendung des EMS zeigt sich in der Sektorenvernetzung. Hierbei werden Medizintechnik, regenerative Energieerzeugung und Gebäudetechnik miteinander verknüpft. Dies bietet den Vorteil signifikanter Einsparungen bei Strom, Wasser und CO₂.

Ein Energie-Management-System erhöht die Transparenz der betrieblichen Abläufe zur Identifizierung von Schwachstellen bzw. Optimierungspotenzialen.  Es reduziert die Umweltbelastung (Ressourceneinsparung, Reduzierung CO₂-Ausstoß) und verbessert die interne Koordination in Energiefragen. Zudem erhöht es die Transparenz bezüglich der Entwicklung des Energieverbrauchs bzw. -bedarfs und damit verbundener Verbesserungsmaßnahmen oder Investitionen.

Websites (Auswahl) mit Informationen zum EMS:
Energiemanagementsystem, Viamedica Stiftung

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Stromtarife

Variabel und dynamische Stromtarife

Ab dem Jahr 2025 werden Energieversorgungsunternehmen in Deutschland dazu angehalten, dynamische Stromtarife anzubieten. Anstelle eines für ein bis zwei Jahre festgelegten Tarifs werden die Preise bei dynamischen Tarifen in Intervallen von 15 bis 60 Minuten neu kalkuliert.

Der Strompreis in variablen Tarifen unterliegt im Laufe des Tages Schwankungen. Die unterschiedlichen Arten dieser flexiblen oder variablen Tarife sind wie folgt:

1. Lastvariable Tarife sind für steuerbare Nachtspeicherheizungen, Wärmepumpen und Ladestationen von Elektroautos gedacht. Der Netzbetreiber kann die Stromversorgung über ein Schaltgerät in bestimmten Zeitfenstern reduzieren, was niedrigere Netzentgelte ermöglicht. Voraussetzung ist ein eigener Stromzähler für das Heizgerät oder die Ladestation.
2. Zeitvariable Tarife mit NT- und HT-Zeiten: Hier besteht in bestimmten Stunden ein niedrigerer Strompreis (NT-Tarif), meist nachts. Tagsüber gilt dann ein höherer Preis (HT-Tarif). Üblich sind solche zeitvariablen Tarife seit den 1960er-Jahren, um Nachtspeicherheizungen zu betreiben. Für einen solchen tageszeitabhängigen Tarif benötigt man einen Zweitarifzähler.
3. Zeitvariable Tarife ohne festgelegte Zeiten: Es gibt moderne zeitvariable oder tageszeitabhängige Tarife auch für Haushaltsstrom. Bei diesen ist nicht festgelegt, in welchen Stunden ein bestimmter günstigerer Preis besteht – das entscheidet sich am Strommarkt. Allerdings besteht entweder ein Korridor, innerhalb dem sich der Preis bewegt, oder der Anbieter rechnet einen Mit­tel­wert pro Monat ab. Anbieter können einen intelligenten Zähler voraussetzen, das muss aber nicht sein. Einen zeitvariablen Tarif kann man auch mit einem einfachen digitalen oder sogar analogen Stromzähler abschließen.
4. Dynamische Tarife: Dynamische Stromtarife haben, anders als klassische Tarife, neben dem fixen Grundpreis keinen festen Arbeitspreis (Cent pro Kilowattstunde). Der Arbeitspreis, den Kunden für ihren Strom zahlen, ändert sich stündlich und richtet sich nach dem aktuellen Strompreis an der europäischen Strombörse „EPEX Spot Markt“.

Vorteile dynamischer Stromtarife

1. Transparenz: Variable Stromtarife bieten ein hohes Maß an Transparenz. Verbraucher können den Strompreis stündlich verfolgen und präzise ermitteln, wie hoch ihre Kosten zu jedem Zeitpunkt sind.
2. Flexibilität: Im Gegensatz zu herkömmlichen Tarifen, die oft mit langen Kündigungsfristen verbunden sind, bieten variable Tarife eine größere Flexibilität. Dies impliziert, dass Konsumenten die Möglichkeit haben, ihren Stromanbieter mit relativ geringem Aufwand zu wechseln.
3. Bessere Kontrolle über Stromkosten: Eine zeitliche Anpassung der Stromnutzung ermöglicht eine signifikante Reduktion der Stromkosten. Dieser Aspekt erweist sich insbesondere für Personen mit einem hohen Stromverbrauch als vorteilhaft, zu denen beispielsweise Besitzer von Elektrofahrzeugen oder Haushalte mit einem hohen Anteil an elektrischen Geräten zählen.

Nachteile dynamischer Stromtarife

1. Aktive Überwachung erforderlich: Die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Überwachung der Strompreise sowie einer aktiven Anpassung der Stromnutzung ist bei variablen Tarifen evident. Wer dieser Notwendigkeit nicht nachkommt, muss damit rechnen, am Ende höhere Stromkosten zu haben.
2. Nicht für jeden geeignet: Die Eignung variabler Tarife ist nicht für jeden Verbraucher gegeben. Ihre Funktionalität ist insbesondere in Haushalten mit intelligenten Stromzählern (Smart Metern) oder neueren Zählern mit Infrarotschnittstellen gegeben.
3. Strompreisschwankungen: Die Preise für elektrische Energie unterliegen erheblichen Schwankungen, die von den jeweiligen Angeboten und Nachfragen abhängig sind. In Phasen hoher Nachfrage können die Preise pro Kilowattstunde signifikant ansteigen, was zu unerwarteten Kosten führen kann.

Die Einführung von variablen Stromtarifen hat den Strommarkt verändert und Verbrauchern mehr Kontrolle über ihre Stromkosten gegeben. Es bleibt jedoch abzuwarten, wie sich dieser Markt in den kommenden Jahren entwickelt und welche neuen Tarifmodelle noch in den Strommarkt eintreten werden.

Website Verbraucherzentrale Vergleich von Strompreistarifen:
Fester bzw. dynamischer Arbeitspreis