Kurzfassungen Summaries

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1 Fachliches Begleitprogramm Supporting programme Kurzfassungen Summaries Veranstalter/Organizer NürnbergMesse GmbH Tel +49 (0) Messezentrum Fax +49 (0) chillventa@nuernbergmesse.de

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3 Organisation: Dr.-Ing. Rainer M. Jakobs, DMJ Beratung Breuberg Irene Reichert, S.I.R. Stuttgart 2

4 Inhalt DKV Internationales Wärmepumpen Symposium 4 ASERCOM - EPEE Symposium 22 ILK Symposium Absorptionskälte 24 kεkk - Podiumsdiskussion 32 ASHRAE short courses 33 DKV-BIV Forum Gewerbe- und Industriekälte 34 DKV Wärmepumpen - Forum 48 FGK Klima Forum 57 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 70 eurammon Refrigeration Applications with Natural Refrigerants 79 BFS Personalentwicklung und Personalqualifizierung 84 FGK Planer Seminar 87 DKV + Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmittelhandel 96 kεkk Klimaschutz Impulsprogramm 102 3

5 DKV Internationales Wärmepumpen Symposium Sprachen: Vormittag: Vorträge in deutscher u. englischer Sprache (Simultan Übersetzung deutsch-englisch-deutsch) Nachmittag: Vorträge in englischer Sprache Änderungen vorbehalten Wann Wo Zielgruppen Inhalt - morgens Dienstag, Uhr Uhr und Uhr Uhr CCN- Ost Raum Shanghai in der blauen Ebene Technik-Marketing-Vertrieb in Industrie und Handwerk Planer, Anwender in Industrie,. Gewerbe, Entscheider+ Planer für Geschosswohnungsbau (Renovierung) Vorträge in Deutsch WP im Gewerbe und in der Industrie und Englisch WP im Gebäudebestand mit Schwerpunkt Mehrfamilienhäuser, Geschosswohnungsbau, Büro und sonstige Gebäude- Heizen- Kühlen- Klimatisieren - nachmittags Moderatoren - morgens - nachmittags Results of the IEA HPP ANNEX 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings Dr. Rainer Jakobs Dr. Harald Kaiser Prof. Dr. Hans-Jürgen Laue Vorträge in Englisch Information Erfahrungen und Möglichkeiten von "Industrie-Wärmepumpen" zum Heizen, Kühlen und Klimatisieren Öffentliche, gewerbliche und industrielle Investoren setzen immer mehr auf die Nutzung von Umweltwärme aus der Luft, dem Erdreich und dem Wasser sowie durch Wärmerückgewinnung z.b. in Produktionsprozessen. Neben dem großen Potential der "Haus-Wärmepumpe" im klassischen Gebäudebestand der 1- und 2- Familienhäuser wird der Bedarf für die "Industrie- Wärmepumpe" mit mittleren und großen Leistungen immer deutlicher. Die steigenden Energiekosten veranlassen die Betreiber von großen Gebäuden (Büro- und Geschosswohnungsbau) sowie in Gewerbe, Industrie und Öffentlichen Einrichtungen, die innovativen Lösungen mit einer "Industrie-Wärmepumpe" zu nutzen. "Industrie-Wärmepumpen" können zur Wärmerückgewinnung, zum Heizen, Kühlen und Klimatisieren eingesetzt werden. Sie stellen ein beachtliches Potential dar. Der wirtschaftliche Vorteil und der wichtige Beitrag zur Reduktion von CO 2 -Emissionen sind für den Betreiber und den Umweltpolitiker von unschätzbarem Wert. Die Chillventa ist die Messeheimat aller Komponentenlieferanten für die "Industrie- Wärmepumpe". Sie wird mit dem Industrial Heat Pump Village das Wärmepumpen Symposium an den folgenden Tagen mit industriellen Ausstellern Fachverbänden und Organisationen sowie mit Fachforen auf dem Heat Pump Village fortsetzen und damit das hoch attraktive Chillventa- Wärmepumpen Event im Oktober in Nürnberg gestalten. 4

6 DKV Internationales Wärmepumpen Symposium Uhr Einführung Rainer Jakobs Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Die Bedeutung der Industriewärmepumpe aus Sicht des bwp Industrial heat pumps a long neglected market segment with great potential Potenziale, Hemmnisse und Best- Practice- Beispiele von Groß-Wärmepumpen in der Industrie Opportunities for High Temperature Heat Pump in the French industry Umweltentlastung und Energieeinsparung in der Industrie mit CO 2 - Hochtemperaturwärmepumpen Anwendungsbeispiele für Industrie- WP zum Heizen und Kühlen in Industrie, Gewerbe und Wohnungsbau Uhr Kaffeepause / Coffee Break Uhr Hochtemperatur Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel Uhr Verdichter, die Herzen der Wärmepumpen Karl-Heinz Stawiarski bwp Martin Forsén SVEP-EHPA J. Lambauer IER Laurent Levacher EDF Eberhard Wobst thermea. Energiesysteme Klaus Mantel Ochsner Peter Schäflein, Johnson Controls Jörg Saar, Danfoss Uhr Mittagspause / Lunch Break Uhr "Retrofit Heat Pumps for Buildings" Introduction ANNEX 30 Status of the European retrofit market Uhr Heat pump environmental evaluation criteria Uhr Case studies experiences Uhr Digital Scroll Modulation in Heat Pump Application Hans-Jürgen Laue IZW e.v. Rainer Jakobs IZW e.v. Peter Göricke IZW e.v. Achim Zeller Ansgar Thiemann, Hans Jürgen Laue Achim Frommann Emerson Uhr Kaffeepause / Coffee Break Uhr Uhr Uhr Heat Pumps in existing buildings Saving energy with technology and systems Main drivers for the Swedish retrofit heat pump market French Heat Pump Market and a focus on the Retrofit Market with high temperature HP Uhr Summary and Conclusion Onno Kleefkens SenterNovem Urban Kornström IVT Industries Pascal Dalicieux EdF Hans-Jürgen Laue IZW e.v. 5

7 DKV Internationales Wärmepumpen-Symposium 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Die Bedeutung der Industriewärmepumpe aus Sicht des Bundesverbandes Wärmepumpe (BWP) e.v. Dipl.-Ing. Karl-Heinz Stawiarski Geschäftsführer Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.v.. Charlottenstrasse 24 D Berlin Der Bundesverband Wärmepumpe e.v. als Berufsverband, ist ein Zusammenschluss von 700 Mitgliedern mit Sitz in Berlin. Er ist Informant, Lobbyist und Vermittler für die Wärmepumpenbranche im Aktionsfeld zwischen Wirtschaft, Politik und Verbrauchern. Er steht für eine professionelle Interessenvertretung von Unternehmen der gesamten Wertschöpfungskette im Zusammenhang mit Wärmepumpen. Dazu gehören die Deutsche Wärmepumpenindustrie (Hersteller + Distributoren), Energieversorgungsunternehmen, die Bohrbetriebe und Zulieferunternehmen, Fachhandwerker Sanitär, Heizung, Klima und Elektro, sowie Energieberater, Planer, Sachverständige, Architekten, Verbände und Fertighaushersteller. Der Wärmepumpenmarkt entwickelte sich bis heute überwiegend in Einfamilienhäusern im Neubausektor. Jedoch zeichnet sich ein Wandel ab - hin zum Bestand. Experten bezeichnen diesen Bereich bereits als kommenden Markt. Dahinter steckt ein enormes Potential für die Wärmepumpe in der Sanierung. Rund 75 % der ca. 31 Millionen beheizten Wohnungen in Deutschland sind älter als 25 Jahre. In diesen Gebäuden werden 95 % der Heizwärme verbraucht. Es gibt also 23.5 Mio. Wohneinheiten, die zu viel Energie verbrauchen und damit zu viel Schadstoffe an die Umwelt abgeben. Daneben wächst die Nachfrage an Industrie - Wärmepumpen größer 100 kw, deren Einbau im Geschosswohnungsbau (Mehrfamilienhäuser) oder in Industrie- und Gewerbeobjekten (Büro, Verwaltung, Schulen, Kranken-, Kurhäuser, Großgärtnereien, Landwirtschaft, Fertigungsindustrie) immer mehr Schule macht. Exakt dieser Aufgabe muss sich der Markt stellen. Das Tagesgeschäft der Wärmepumpenbranche beschäftigt sich überwiegend mit standardisierten Systemlösungen von der Stange, in der Regel sind das herstelleroptimierte Anlagenkonzepte für unterschiedliche Anwendungen und Objekte. Diese können durchaus von versierten Handwerkern direkt umgesetzt werden. Ganz anders gestaltet sich der Markt der großen Wärmepumpen. Hier müssen Planer und Projektanten an den Tisch, ohne ihr Knowhow würde man Potentiale und mögliche Lösungen zum Teil gar nicht erkennen. Des Weiteren stellt ein hoher Wärme- und Kühlbedarf, energieoptimierte Warmwasseraufbereitung, Regelkonzept, Wärmeverteilung, Einbindung in bivalente Konzepte oder BUS-Systeme, wie auch die Erschließung von Wärmequellen größer 100 KW hohe Ansprüche in der Realisierung. Hier ist die Einbindung der Spezialisten gefordert, nur durch sie ist Funktionalität und Wirtschaftlichkeit gewährleistet. Die wachsende Nachfrage des Marktes, getrieben durch hohe Öl- und Gaskosten, wie auch gesteigertes Umweltbewusstsein, hat viele Hersteller bewegt, dieses Marktsegment bedienen zu können, unsere Aufgabe ist es die Qualitätssicherung in der Projektierung, wie auch bei der Realisierung zu forcieren. Die Chillventa 2008 bietet den optimalen Rahmen für modernes Networking, hier können die Hersteller und Zulieferer, wie auch die Bohrunternehmen mit engagierten Planern, Projektanten Kontakte knüpfen bzw. Kooperationen suchen. Stichworte: Bestandsmarkt, Großwärmepumpen > 100kW, Gesamtkonzepte, Planung und Projektierung, Jahresarbeitszahlen, Bivalente Systeme, Qualitätssicherung, Wirtschaftlichkeit. 6

8 DKV International Heat Pump Symposium Industrial Heat pumps 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Industrial heat pumps a long neglected market segment with great potential M.sc. Martin Forsén President Swedish Heat Pump Association, Chairman Executive Committee, European Heat Pump Association martin.forsen@svepinfo.se The European heat pump markets are currently growing at high pace. The ever rising prices of fossil fuels and environmental concern set focus on energy conservation and use of renewables. The heat pump markets have in many countries been focusing on the development of residential heat pumps for space heating and preparation of domestic hot water. Despite their proven efficiency, heat pumps for industrial use have on many markets been neglected. The total cost share for energy has historically been low for corporations and thus investments to improve production and products have had a much higher priority than improvements of energy efficiency. Increased use of energy has, and is still to some extent, used as an indication of economic growth. Moving from a mass market segment like the residential heat pump market towards the industrial sector offers a real challenge. While the residential market may be satisfied by standardised products and installations most industrial heat pump applications need to be adapted to unique conditions. The keyword for industrial applications is Customise. This does not only raise the demand for a vast product range in terms of type and capacity. In addition a high level of expertise for system design and planning is crucial. However complex the segment for industrial heat pumps might seem several successful examples prevail. This presentation will highlight some successful applications ranging from the worlds largest heat pump which is used for district heating in Stockholm and applications for upgrading low temperature waste heat in various industries. The presentation will identify a number of areas that the heat pump industry so far has been overlooking. Keywords: Energy efficiency, waste heat, heat recovery, sewage water, 7

9 DKV Internationales Wärmepumpen-Symposium 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Potenziale, Hemmnisse und Best-Practice-Beispiele von Groß- Wärmepumpen in der Industrie Dipl.-Ing. Jochen Lambauer, Dipl.-Ing. M. Ohl, Dr.-Ing. M. Blesl, Dr. rer. pol. U. Fahl, Prof. Dr.-Ing. A. Voß Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart Heßbrühlstr. 49a D Stuttgart In Industrie und Gewerbe lassen sich Groß-Wärmepumpenanlagen vorteilhaft zur Bereitstellung von Raum- und Prozesswärme sowie zur Abwärmenutzung einsetzen. Neben der Verwendung der üblichen Wärmequellen (Luft, Erdreich und Grundwasser) sind in der Industrie häufig Wärmequellen auf höherem Temperaturniveau, z. B. Abwärme von Kühlprozessen und Prozessabluft, verfügbar. Diese teilweise nicht direkt nutzbaren Wärmequellen können durch den Einsatz von Groß- Wärmepumpen sowohl innerhalb des Betriebes als auch für die Wärmeversorgung benachbarter Betriebe oder Wohngebiete genutzt werden. Darüber hinaus lassen sich Wärmepumpen vorteilhaft zur Entfeuchtung von Luft, z. B. in Trocknungsprozessen, einsetzen. Für ausgewählte Anwendungsfälle, die potenziell von besonderem Interesse für den Einsatz von Groß-Wärmepumpen sind, wurden detaillierte Machbarkeitsstudien durchgeführt. Die untersuchten Anlagen decken einen Bereich von ca. 90 kw th bis ca. 970 kw th hinsichtlich der durch die Groß- Wärmepumpe bereitgestellten thermischen Leistung ab. Die Vielzahl der Unternehmen stellt damit Raumwärme für Produktions- und Bürogebäude bereit. Der Anteil der durch die Groß-Wärmepumpe bereitgestellten Nutzenergie liegt zwischen 17 % und 100 %. Industrielle Groß-Wärmepumpen (Ausgangstemperatur 100 C) bieten in Deutschland die Möglichkeit ca. 389,5 PJ Nutzwärme pro Jahr zur Verfügung zu stellen. Dies sind ca. 15 % des gesamten Energiebedarfs und ca. 30 % des Nutzwärmebedarfs der deutschen Industrie im Jahr Bisher wird jedoch nur ein sehr geringer Anteil dieses Potenzials genutzt. Hinsichtlich der CO 2 -Emissionen wäre dadurch eine Einsparung von ca. 6,3 Mio. Tonnen CO 2 pro Jahr möglich. Dies entspricht 6,2 % der gesamten CO 2 -Emissionen der deutschen Industrie im Jahr Gemäß dieser aktuellen Analyse möglicher Anwendungsfälle und Best-Practice-Beispiele lässt sich feststellen, dass die Hauptanwendung von Groß-Wärmepumpen im industriellen Bereich derzeit die Brauchwarmwasser- und Raumwärmebereitstellung darstellt. Für eine Vielzahl von industriellen Prozessen ist die darstellbare Temperatur der aktuellen Groß-Wärmepumpen ( 70 C) noch nicht ausreichend hoch. Darüber hinaus zeigt der Kontakt zu Herstellern, potenziellen Betreibern, Planern, Verbänden und Informationsstellen, dass das Wissen über industrielle Groß-Wärmepumpen eher gering ist. Für den Einsatz solcher Groß-Wärmepumpen müssen nach der durchgeführten Hemmnisanalyse bestimmte Rahmenbedingungen (z. B. geeignetes Temperaturniveau der Wärmequelle, Zuverlässigkeit und Umfang der nutzbaren Abwärme, Gleichzeitigkeit von Wärmebedarf und Abwärmeanfall, etc.) eingehalten und beachtet werden, um zufriedenstellende Ergebnisse erzielen zu können. Doch bereits mit der heutigen Technik können Groß-Wärmepumpen in der Industrie einen Beitrag zur Energieeinsparung und zur weiteren Verringerung der CO 2 -Emissionen leisten. Stichworte: Groß-Wärmepumpe, Energieeffizienz, Industrie, Emissionsminderung, Abwärme, Potenzialanalyse 8

10 DKV International Heat Pump Symposium Industrial Heat pumps 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Opportunities for High Temperature Heat Pump in French industry Laurent LEVACHER EDF-R&D-ECLEER 1 avenue des Renardières, Ecuelles Moret sur Loing - FRANCE tel : / fax : laurent.levacher@edf.fr The energy intensity is the ratio between energy consumptions and the growth domestic rate (GDP) of a country. Since 15 years, the decrease in the energy intensity of the industry (1/3 of the total energy consumption) is limited to only 1%/year. The 2020 European energy climate package (20% of renewable energy, 20% less CO2 emissions and 20% reduction of energy uses) requires more and better technical solutions. In industry, the main criteria to decide the relevancy of an investment is the payback time. In Europe, the potential energy savings in industry by using Best Available Technologies (BATs) are estimated at 20% (the main savings are 31% for furnaces and dryers, 26% for heat recovery, 14% for boilers, 13% for industrial buildings) of the baseline energy consumptions. For last years, only short term solutions have been implemented, furthermore they still have to be applied quicker and stronger : energy management, improvement of actual energy uses such as boilers, compressed air systems, chillers, ) Newer and more ambitious solutions are required and must be implemented on industrial processes : electrical BATs becomes more and more relevant (especially in case of a low CO2 electricity), process analysis by new methods of energy integration including the exergy value for sectors which have never been explored before. systems to recover and valorise energy losses and energy inside waste and co-products increase drastically potential energy savings, in particular heat pumps. In France, a first analysis of the market of heat shows that : under 100 C heating of liquids and drying processes are concerned in the sectors of food industry, milk, paper, sugar, car (treatment of surfaces) and plastic between 100 C and 200 C the sectors of paper, organic chemical, clinker and some food industries have to be investigated. To reach with high temperature heat pumps some of these heat needs, research effort have to be lead on the compatibility of compressor with low GWP refrigerant or on variable speed. Keywords: Energy Efficiency High Temperature Heat Pump 9

11 DKV Internationales Wärmepumpen-Symposium 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Umweltentlastung und Energieeinsparung in der Industrie mit CO 2 - Hochtemperaturwärmepumpen Prof. Eberhard Wobst Dipl.- Ing. Steffen Oberländer Dr.-Ing. Walter Nestler thermea. Energiesysteme GmbH Poisentalstrasse 75 D Freital wobst@termea.de Wachsendes Umweltbewusstsein und nachhaltig steigende Energiepreise veranlassen Industrieunternehmen, neue Wege zur Erzeugung von Prozesswärme zu beschreiten. Ca.50 % der in der Industrie benötigten Wärme lassen sich in Deutschland mit Wärmepumpen bereitstellen. Dieser Anteil lässt sich noch deutlich steigern, wenn der realisierbare Temperaturbereich nach oben erweitert wird. Kältemittelwahl: Unter Berücksichtigung der Tendenz, wieder verstärkt natürliche Kältemittel zu nutzen, führt die Kältemittelwahl eindeutig zu Kohlendioxid (R744): Kohlendioxid ist als Kältemittel umweltneutral Kohlendioxid ist langfristig nicht von Regulierungen oder Verboten betroffen Die Leistungszahlen bei Vorwärm- und Aufheizvorgängen bis zu Vorlauftemperaturen weit über 100 C hinaus sind derzeit unschlagbar Große Leistungen lassen sich aufgrund der hohen Energiedichte mit vergleichsweise geringer Baugröße erreichen Die Beherrschbarkeit der Drucklage und der überkritischen Prozessführung sind im kleinen und mittleren Leistungsbereich nachgewiesen Entwicklungsstand: Entwicklung von Wärmepumpenanlagen von ca. 1 MW bis 4 MW Heizleistung mit Vorlauftemperaturen bis 90 C Anlagenkonzept und an einer Modellanlage gewonnene experimentelle Ergebnisse werden vorgestellt. Anwendungsbeispiele: Trocknungsprozesse werden nach dem Stand der Technik mit konventionellen Wärmeerzeugern im offenen Prozess betrieben. Mittels der Wärmepumpe können wirtschaftliche Umlufttrockner eingesetzt werden, die die mit Feuchtigkeit beladene Abluft als Wärmequelle nutzen. Neben Energieeinsparungen werden störende Emissionen vermieden. Heizleistungen zur Warmwassererzeugung erreichen z. B. in größeren medizinischen Einrichtungen Leistungen im unteren MW- Bereich. Kombiniert man diese Wärmepumpenanwendung mit der Kaltwassererzeugung für die Klimatisierung können Leistungszahlen der Wärme-Kälte-Kopplung > 6 erreicht werden. Ausblick: Entwicklung von Maschinen und Apparaten für Heizleistungen > 4 MW und Vorlauftemperaturen bis 130 C 10

12 DKV Internationales Wärmepumpen-Symposium 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Anwendungsbeispiele für Industrie-Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen in Industrie, Gewerbe und Wohnungsbau Klaus Mantel OCHSNER Wärmepumpen GmbH Elxlebenerweg 10 D Arnstadt /Erfurt Mit dramatisch steigenden Rohölpreisen erlebten wir kürzlich wieder einen neuen und den bisher größten Ölschock der Geschichte. Und der Energiehunger der Menschheit lässt nicht nach! Die Reserven an fossilen Energieträgern gehen rascher als erwartet zur Neige! Aus diesen Gründen müssen wir jetzt handeln! Ob im privaten Bereich oder in Großprojekten, Wärmepumpen haben heute schon das Potenzial zukünftig die bedeutendste erneuerbare Technologie für den Raumwärmemarkt zu werden. Der wirtschaftliche Vorteil und der wichtige Beitrag zur Reduktion von CO 2 -Emissionen sind für die Betreiber und die Umweltpolitiker von unschätzbarem Wert. Neben dem großen Potential der "Haus-Wärmepumpe" im klassischen Gebäudebestand der 1- und 2- Familienhäuser wird der Bedarf für die "Industrie-Wärmepumpe" mit mittleren und großen Leistungen immer deutlicher. Industrie-Wärmepumpen können heute in Industrie, Gewerbe und auch im mehrgeschossigen Wohnungsbau, ideal zur Raumheizung und Brauchwasserbereitung eingesetzt werden. Dabei können Wärmepumpen durch Umkehrung des Kältekreislaufes im Sommer sogar auch zum Kühlen eingesetzt werden. Neben den bisher üblichen Wärmequellen (Luft, Erdreich und Grundwasser) sind in der Industrie häufig auch Wärmequellen aus Kühlprozessen nutzbar. Mit dieser Abwärmenutzung können durch den Einsatz von Großwärmepumpen die Wärmeversorgung der Betriebe selbst als auch die Wärmeversorgung benachbarter Betriebe oder Wohngebiete realisiert werden. Eine weitere bisher meist ungenutzte Wärmequelle stellen die Abwasserkanäle größerer Kommunen dar! Potentialstudien ergaben gigantische Nutzungsmöglichkeiten. Es gilt diesen Wärmeschatz unter unseren Füßen zu heben! Mit diesem riesigen und bisher meist ungenutzten Wärmeschatz könnten große Wohngebiete kostengünstig und ökologisch sinnvoll beheizt werden. Seit über 25 Jahren wird diese Technologie in der Schweiz bereits erfolgreich angewendet und zeigte dabei beste Ergebnisse! OCHSNER steht mit mehr als 30 Jahren Erfahrung und Kompetenz in der Wärmepumpentechnik und ca installierten Wärmepumpenanlagen für höchste Kompetenz und Qualität und gilt heute als einer der internationalen Technologieführer. Neben vielen anderen Preisen und Prämierungen wurde OCHSNER bereits 1997 als erster Wärmepumpenhersteller mit dem internationalen Wärmepumpen- Gütesiegel D-A-CH ausgezeichnet. OCHSNER ist Vollsortimenter für die Wärmequellen Wasser, Erdwärme und Luft. OCHSNER bietet Industrie-Wärmepumpen bis 1 MW. Kaskadenschaltungen erlauben sogar Leistungen von mehreren MW Bauarten und Leistungen von Industrie-Wärmepumpen für den kommerziellen Einsatz: - mit Scroll-Verdichtern - mit Schraubenverdichtern - mit Turboverdichtern Energieeffiziente Anwendungsbeispiele mit Industrie-Wärmepumpen: - Evangelische Gemeinde Bonn - Biohof Achleitner - Almwellnesshotel Tuffbad - Emil Schumacher Museum, Hagen - Karl Ernst Osthaus Museum, Hagen - Gemeindezentrum, Frankreich - Citigroup Datacenter, Frankfurt - EnergieAG Powertower, Linz Stichwörter: Industrie-Wärmepumpen, Erdwärme, Prozesswärme, Wärme aus Abwasserkanälen, Energieeffizienz, Emissionsminderung, Industrie, Gewerbe, Wohnungsbau 11

13 DKV Internationales Wärmepumpen-Symposium 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Hochtemperatur Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel Dipl.-Ing. Peter Schäftlein Johnson Controls Systems & Service GmbH Die aktuelle Klimaentwicklung und der drastische Anstieg der Rohölpreise zwingt dazu, alle Potenziale der Einsparung von Primärenergie zu nutzen. Die Hochtemperatur Wärmepumpe mit dem Kältemittel Wasser (R718) dient dazu. Die Anwendungsgrenze für herkömmliche Wärmepumpen liegt bei ca C Wasservorlauftemperatur. Um ein energetisch hochwertigeres Temperaturniveau von bis zu + 97 C Vorlauftemperatur zu realisieren, waren bisher nur Sonderlösungen mit brennbaren Kältemitteln (Butan, Isobutan und Pentan) verfügbar. Die Brennbarkeit dieser Kältemittel und der damit erforderliche Ex- Schutz bedingen hohe Errichtungskosten und Betreiberanforderungen. Dies hat einen vermehrten Einsatz von Hochtemperatur Wärmepumpen bisher verhindert. Aufgrund steigender Nachfrage für Wärmepumpen im Hochtemperaturbereich, wurde zur Bedienung der Aufgabenstellung ein Kompressionskreisprozess mit einem praxisgerechten Kältemittel entwickelt und von Johnson Controls patentiert. Das gewählte Kältemittel R718 hat unschlagbare Vorteile: - Kein Ozonschicht-Gefährdungspotential, ODP = 0 - Keine Einwirkung auf den Treibhauseffekt, GWP = 0 - Kältemittelbeschaffungs- und Entsorgungskosten sind vernachlässigbar - Kältemittelverluste sind für die Umwelt nicht belastend - Aufgrund des niedrigen Verdichtungsenddruckes, die Ungiftig- / Unbrennbarkeit des Kältemittels ergibt sich kein besonderes Gefährdungspotential für Servicearbeiten und Betreiberpersonal. - Wiederkehrende Prüfungen an Druckgeräten und eine Gaswarneinrichtung entfallen. In der Entwicklung waren vor allem Lösungen zu finden für: - Kältemittelkreislauf im extremen Unterdruck - Großer Leistungsspezifischer Saugvolumenstrom - Großes Verdichtungsdruckverhältnis - Schmieröl für Kältemittel Wasser im Hochtemperaturbereich - Verdampferkonstruktion Das Ergebnis: - Warmwasservorlauftemperaturen bis + 97 C - Einzelanlagen Leistungsspektrum vom 200 bis 550 kw Wärmeleistung - Leistungszahl 4,5 bei + 65 C Verdampfungs- und +100 C Verflüssigungstemperatur - Niedriger Anlagenleistungspreis bei maximaler Umweltfreundlichkeit Die Einsatzbereiche sind vielfältig. Im Fokus stehen Produktionsbetriebe mit großem Wärmebedarf im Warmwasservorlauftemperaturbereich bis + 97 C. Darüber hinaus ist eine Nachheizung mittels herkömmlicher Kesselanlage einfach möglich. Beispielhaft sind milch- u. fleischverarbeitende Industriebetriebe, die in der Regel immer eine Kälteanlage als Abwärmequelle zur Verfügung stehen haben, oder auch Fernwärmenetze, die im Verbund mit einer Zentralkälteanlage arbeiten. Ausblick: Der Anteil der Primärenergiekosten an den Stückkosten ist nicht mehr vernachlässigbar und steigt unabsehbar. Unternehmen, die jetzt in die Installation von innovativer Technik zur Begrenzung des Energiekostenanteils ihrer Produkte investieren, verbessern ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig. Ab jetzt gibt es eine Wärmepumpe für den Hochtemperaturbereich, der bisher nicht bedient werden konnte. Das Einsparungspotential für den Anlagenbetreiber fordert unseren Beitrag. Stichworte: Hochtemperatur Wärmepumpe, Natürliches Kältemittel R718,Abwärmequellennutzung 12

14 DKV Internationales Wärmepumpen-Symposium 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Einsatzoptimierte Auswahlkriterien für Wärmepumpenverdichter Dipl.-Ing. (FH) Jörg Saar B. Eng. (Hons.) Danfoss GmbH -Kältetechnik- Carl-Legien-Str. 8 D Offenbach Kaelte-info@danfoss.com Wärmepumpen haben einen hohen technischen Reifegrad bei hoher Zuverlässigkeit erreicht. Zehntausende Wärmepumpen stellen dies im tagtäglichen Einsatz unter Beweis. Dennoch werden weitere Optimierungen gefordert und erwartet. Die sinnvolle Auswahl des Verdichters bietet eine Möglichkeit vorhandenes Verbesserungspotential erschließen zu können. Gegebenheiten wie die Art der Wärmequelle und Wärmesenke, der Haupteinsatzzweck (z.b. Raumheizung, Kühlung oder Warmwasserbereitung), der Aufstellungsort, die Lastverteilung führen zu bestimmten Betriebsbedingungen. Welcher Verdichter für eine bestimmte Wärmepumpe die bestmögliche Wahl darstellt hängt von verschiedenen Kriterien ab. Im Vortrag werden folgende Kriterien beleuchtet : - COP-Verhalten von Hubkolben- und Scrollverdichter sowie sich daraus ergebende Folgerungen: wann ist welche Verdichtertechnolgie in Wärmepumpen sinnvoll - Das einsatzoptimierte Druckverhältnis von Scrollverdichtern : Unterschiedliche eingebaute Druckverhältnisse verschiedener Scrollverdichterausführungen und ihre Nutzungsmöglichkeiten in Wärmepumpen Zusätzlich wird ein kurzer Ausblick gegeben, welche Optimierungen des COP-Verhaltens bei Scroll- Verdichtern angestrebt werden, um die ganzjährige Energieeffizienz von Wärmepumpen zu verbessern. Stichworte: Einsatzoptimiertes Druckverhältnis von Scrollverdichtern, Vergleich Hubkolben-Scroll- Verdichtern, Verbesserung COP-Verhalten Scrollverdichter 13

15 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg "Retrofit Heat Pumps for Buildings" Introduction HPP ANNEX 30 Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Laue Information Centre on Heat Pumps and Refrigeration,IZW e.v. Unterreut 6 D Karlsruhe Laue.izw@t-online.de There are more than 150 Mill. dwellings in Europe. Around 30 % are built before 1940, around 45 % between 1950 and 1980 and only 25 % after Around 70 % of the dwellings use energy inferior to new heating systems and have to renew their fossil fuel based heating equipments in the next years. Energy efficiency, reduction of CO 2 -emissions and the use of renewable energy in the built environment are most important aspects that have to be addressed in the near future. The directive for Energy performance for buildings is therefore an additional driver for heat pumps, which are still concentrated to new one- and two family houses. From the beginning, the IEA Heat Pump Program (HPP) has been mainly concerned with the development and application of heat pumps for new buildings. Recognising the potential of the retrofit market, the IEA-HPP added Annex 30 an international collaboration on Retrofit Heat Pumps for Buildings with active contribution from organisations/companies in France, Germany, Sweden and the Netherlands. The annex started in spring 2005 and will be finished end of A main challenge for Annex 30 is the limited availability of heat pump technology fit for retrofitting the different situations in existing buildings. The main technological and economic barriers for retrofitting with heat pumps are therefore: Finding solutions for coping with the high design temperature of conventional heating systems in existing residential buildings with distribution temperatures up to C. Creating heat sources at acceptable costs, preferably ground coupled and capable of seasonal storage. These heat pump solutions for renovation are not yet readily available or so expensive that these are only applied in a niche top segment of the market. The primary focus in this annex is on domestic buildings. In order to reach the goals of the annex solutions should be found and experience must be gained on: The application of available heat pumps in standard buildings that have been improved, resulting in a reduced heat demand The development and market introduction of new high temperature heat pumps that use a compact source for application in existing buildings The use of reversible (heating-cooling) heat pumps (air-to-air or ai-to-water) in buildings without centralized heat distribution systems. 14

16 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Status of the European retrofit market Dr.-Ing. Rainer Jakobs Information Centre on Heat Pumps and Refrigeration, IZW e.v. Kreuzfeldstr. 10a D Breuberg There are more than 150 Mill. dwellings in Europe. Around 30 % are built before 1940, around 45 % between 1950 and 1980 and only 25 % after Many dwelling owners have to renew their fossil fuel based heating equipments in the next years. The increasing prices for gas and oil drive this renovation process. The Heat pump market in Europe is growing and is on level of more than units in Heat pumps are well recognised by most one-family households in the phase of build up their new house. New buildings: The main market share is on the new residential one and two family houses. Sweden and Switzerland shows a market penetration of over 75%. E.g. Austria, Germany, Finland and Norway have shares of ~20%. The major market for heat pumps is single-family houses, where most units range in output from 1 kw to 10 kw. Existing Buildings: The use of retrofit heat pumps for renovation of existing buildings is strongly developed in Sweden with a share of ~ 50% and in Switzerland with ~ 20%. In all other countries the retrofit market is on a low level. Europe is facing unprecedented energy challenges resulting from increased import dependency, concerns over supplies of fossil fuels worldwide and a clearly discernable climate change. In spite of this, Europe continues to waste at least 20% of its energy due to inefficiency. Energy efficiency, reduction of CO 2 -emissions and the use of renewable energy in the built environment are most important aspects that have to be addressed in the near future. The directive for Energy performance for buildings is therefore an additional driver for heat pumps, which are still concentrated to new oneand two-family houses. Europe s existing building stock shows largest potential to contribute to Europe s challenge in reduction of energy consumption. From the beginning, the IEA Heat Pump Program (HPP) has been mainly concerned with the development and application of heat pumps for new buildings. Recognising the potential of the retrofit market, the IEA-HPP added Annex 30 an international collaboration on Retrofit Heat Pumps for Buildings. The annex started in spring 2005 and will be finished end of A main challenge for Annex 30 is the limited availability of heat pump technology fit for retrofitting the different situations in existing buildings and the missing acceptance of heat pumps in existing buildings. As result of this work, it is clear today that in many cases heat pumps already can or will soon allow to be used as a preferable retrofit choice. The use of heat pumps is leading to drastically improved efficiency in heat generation, reduction in use of fossil energy and, at the same time, to enable people to use geothermal, hydrothermal and aerothermal renewable energy. Keywords: building stock in Europe, retrofit heat pumps, reduction of CO 2 emission use of renewable energy sources 15

17 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings 14th October 2008 Chillventa Nuremberg Heat pump environmental evaluation criteria Dr.-Ing. Peter Göricke Information Centre on Heat Pumps and Refrigeration, IZW e.v. Grafschafter Str. 113 D Duisburg Today the effects on the environment by energy using systems is becoming more and more important. The focus are no longer the regular emissions like sulphur oxide, nitric oxide, dust, which are reduced already extensively. The main topic became the emission of CO 2 due to their influence on the global warming. In Germany the consumption of end-energy for heating and domestic hot water amounts to 40 % of the total energy, showing the importance of required reduction. In Germany discussions concentrate on the emission of the production of electricity and in this context also heat pumps are in the focus. This technique is defamed by the opponents against nuclear power as electric heating and now because of the CO 2 -emissions as coal heating. The public interest concentrates on the use of renewable energies sources. In contrary to other countries the heat pump is not always included. The reason is the low efficiency of energy use only shown by the seasonal performance factor (SPF). They argue with an air heat pump, SPF of 3, and an old power station with the efficiency of 0,33. These figures should demonstrate that the heat pump does not lead to a reduction of the consumption of primary energy. The reality is shown by an eighty year old residential building. As the building is protected as a historical landmark ( Bauhaus ) heat insulation is not allowed. That s why the owner changed the gas heating system by a groundwater heat pump, resulting in a reduction of primary energy and CO 2 -emission of around 60 %. Thus he reduced the consumption of end-energy, primary energy and CO 2 -emission, more than 60 %, although the SPF is only moderate due to the relatively high temperature of the heating distribution system. In Europe the CO 2 -emissions of the production of electricity are very different, the scope Norway nearly zero, Germany and The Netherland more than 500 g CO 2 /kwh up to Denmark and Luxemburg more than 800 g CO 2 /kwh. Statements to the valuation concerning CO 2 -emissions are significant not in absolute terms but only in comparison with conventional heating systems. Results of measurements from the practice are not available. To eliminate the influence of the user it is necessary to calculate with the energetic efficiency and the specific emissions of the power stations. The view is in Germany on two different ways: 1) To follow the example of the automobile industry which find out the specific emissions by typical cycles of driving the German Initiative for future Energies obtained a proceeding using the COP measured according to the standard DIN EN 14511, the specific emissions of the power stations and a correction factor. For comparison the emissions of fossil heating systems have now to be declared. 2) The second more exactly calculation of the energetic efficiency occurs close to the practice according the German Engineers guideline VDI From the measured COP according to the standard DIN EN corrected by certain factors (different temperatures of the heat source, different heating systems ) the SPF for the different heat sources is calculated. With the specific emissions of the power stations the CO 2 -emissions for the production of heat are definable. Keywords: C0 2 Emissions/ kwh SPF Heat pumps VDI

18 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 "Retrofit Heat Pumps for Buildings" 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Case studies / Experiences Achim Zeller athoka GmbH alles Klima! Grimbergstr. 8b D Gelsenkirchen a.zeller@athoka.de Ansgar Thiemann Manager Consulting Sales DAIKIN Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching thiemann.a@bxl.daikineurope.com Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Laue IZW e.v. Unterreut 6 D Karlsruhe Laue.izw@t-online.de An important aim of energy policy is a more efficient energy use by improvement of the heating system. The two main ways to reduce the heating demand in buildings are constructional measures or improvement of the conventional heating system. Heat pumps will only play an important role in the building stock as long as the necessary technical, economic and ecological conditions are fulfilled The IEA HPP Annex 30 "Retrofit heat pumps for buildings" has therefore been concentrated on case studies and practical applications of heat pumps in existing buildings, in order to analyse the application of the present generation of heat pumps and to propose possible improvement of components and systems for retrofit application. Out of the more than twenty case studies three have been selected for presentation: A water-to-water heat pump in an eighty years old historical Residential building ( Bauhaus ) with centralized heating system and a distribution temperature of 65 o C using a heat pump with enhanced vapour injection (EVI Circle). After two years of operation the heat pump reduced the primary energy consumption and CO 2 -Emission by more than 50 % compared with the previous gas heating Decentralized air-to-air heat pumps replacing the electrical storage heating in a multi-flathouse installed in the 70ties. Resulting in a 72 % reduction of electrical energy for storage heating. Reversible (heating-cooling), modern air-to-air heat pumps installed in a 2005 refurbished 603 rooms hotel build Originally the buildings of the hotel were supplied with chilled water by steam driven absorption engines. As a result, the replacement of conventional heating systems in existing residential buildings with centralized distribution temperatures up to 65 C are possible under technical, economic and ecological conditions.. standard buildings without centralized heat distribution systems and thermal insulation are suitable for the general use of reversible (heating-cooling), modern standard heat pumps (airto-air or air-to-water). Keywords: space heating, Reduction of energy consumption, CO 2 -emissions, Residential heat pumps, Retrofit application, Case studies 17

19 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Digital Scroll Modulation in Heat Pump Applications Achim Frommann Emerson Climate Technologies GmbH Senefelder Str.3 D Maintal Heat pump technology is becoming an ever more recognized solution to reduce the consumption of primary energy for heating purposes and thereby considerably reduces CO 2 emissions. These achievements are possible thanks to the capability of heat pumps to transfer renewable energy from the air, the ground of water to higher temperature levels needed for space or domestic water heating. The thermodynamic characteristics of a standard heat pump cycle are such that the heating capacity varies strongly with the temperature of the heat source. When the heat source is ambient air, this variation is very large and its trend is opposite to the heat load of the building. The capacity modulation allows matching the capacity of the heat pump to the heat load. The paper describes the resulting benefits of the modulation. Digital Scroll is a unique compression technology enabling continuous capacity modulation. The paper describes Digital Scroll technology, its key benefits and various solutions for its easy integration into heat pump systems. Key words: capacity modulation, simplicity, ease of integration, seasonal performance, applied cost 18

20 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Energy conservation in existing buildings, or starting today to save energy with existing technology and systems Onno Kleefkens SenterNovem Catharijnesingel 59 NL-3503 RE Utrecht At present heat use is responsible for almost 80% of the energy use in houses and utility buildings, whereas the energy use for cooling is growing, year after year. To realize the general objective of 20% sustainability in 2020, a transition path will have to be implemented in order to sustain this form of energy use. This requires a substantial acceleration and trend breach as regards developments in the past few years. For this acceleration the government does not have a transparent policy with objectives yet. The (supply) market is not big enough yet and has insufficient strength in terms of market power and strategic vision to realize this without help from other parties. The largest part of houses, and consequently of the energy demand, is in existing buildings to which about 70,000 80,000 new houses are added per annum (in the case of the prognosticated step up). The efforts for the application of sustainable energy have, during the past period of time, mainly been focused on this segment. Today, it is imperative that the energy use in existing buildings must come from sustainable energy generation in order to reach the objectives. To upgrade existing buildings effectively, both as to energy-related and physical construction, innovative solutions are necessary, which, for the greater part are not realized by individual property owners, but mainly by housing corporations. The broader application of heat pumps in this segment is still being waited for and is dependent on cost reduction, technological breakthroughs and/or the organizational ability of market parties. In existing domestic houses well over 400,000 boilers are annually replaced individually and in largescale corporative renovation projects. It is the largest potential market segment for heat pumps. The heat pump, both gas- and electricity-driven can, with the existing technology, achieve substantial sustainability (and so savings) in both new and existing houses and is inextricably bound up with energy neutral buildings in the future. A higher degree of sustainability than with heat pumps cannot be achieved in the building industry. The heat pump can, in view of the available technology, realize a 20 30% savings in existing houses. In the case of a market penetration of 30% this means 150,000 heat pumps per annum and an annual increase in energy-conservation of approximately 2.5 PJ. 19

21 DKV International Heat Pump Symposium HPP Annex 30 Retrofit Heat Pumps for Buildings 14th October 2008 Chillventa Nuremberg Main drivers for the Swedish retrofit heat pump market Urban Kronström IVT Industrier AB/Bosch Thermotechnology Sweden S Tranås Unlike most European countries Sweden has a well established retrofit market for heat pumps. During the last two years we have even seen a turn down because the market is mature. Out of the large numbers of sold heat pumps, units in 2006, more than 80% were retrofit installations. In addition more than split type Air/Air heat pumps were sold for retrofit installations in electric heated houses. Until 2007 more than heat pumps have been installed in the Swedish market. The paper gives a historic background of the Swedish heat pump market. The reason for the start of the second heat pump period, 1995, is described and the driving forces behind the strong expansion in the retrofit market for heat pumps are explained. Most important are the following: Suitable heat distribution systems in old houses Favourable price relation Electricity/Oil Reliable high-temperature heat pumps Simple installations Power generation with low CO 2 emissions These strong driving forces have created a very favourable economic situation. Even without subsidies from the Government a retrofit heat pump installation has a Pay-Off time of about 5 years. A power generation based on Hydro- and Nuclear power has given the low electricity cost needed. Thanks to the large quantities there is a well developed infrastructure for sales, installation, ground work/drilling and after sales service. For many years the environmental argument was not used/needed to sell heat pumps. This has moved the focus from Super-COP heat pumps to relatively simple Total economy installations, making the heat pump attractive for the mass-market. As a result of this, almost half the Swedish stock of 1-2 family houses has heat pumps installed. A heat pump is also the first choice in a new built house. The final part of the paper gives an indication about future development in the heat pump area. Keywords: Retrofit heat pumps Total economy Simple installations 20

22 DKV International Heat Pump Symposium Industrial Heat pumps 14th October 2008 Chillventa Nuremberg French Heat Pump Market and a focus on the Retrofit Market with high temperature heat pump Pascal Dalicieux*, Jean-Benoît Ritz EDF R&D, département Enerbat, Centre des Renardières Ecuelles F Moret sur Loing (*) ECLEER (European Center & Laboratories for Energy Efficiency Research) pascal.dalicieux@edf.fr In France, the HP market is for 10 years in a very good growing phase (see the graph), and due to recent factors, this phenomena has been accelerated since The main reasons of this change of slope since 2006 are a growing required reduction of greenhouse gas emissions and related global warming potential, reinforced by a dramatic climb of the oil and gas energy prices. During the same period an increase of subsides from the French government has been voted, indeed the grant has changed from 40 % to 50 % of the machine price since 2006 January 1 st. Finally, all these reasons lead to a very dynamic market In France and one of main market in Europe. French Heat Pump Market A/A HP A/W HP GSHP forecast It is also interesting to note that the Heat pump technology which takes the most advantage of this growth are the air to water heat pump with a growth of + 240% between 2005 and 2007, and in the same period we observe that this acceleration profits also to the retrofit heat pump market. Considering that the new building construction rate is only 1-2 % of new single-family houses compared to 14 million of existing single-family houses, the potential market of heat pumps for existing buildings is much greater than for new buildings, and of course this new event is a good news. Even if the main barrier for the retrofitting in the existing buildings is often the supply temperature and heat capacity levels during coldest period, high temperature heat pumps account for an interesting alternative to boilers, with real advantages in term of CO 2 emission and energy efficiency. EDF is convinced that the development of heat pumps for existing buildings is driven by high temperature heat pumps. In this presentation, field test results on a French house will be presented, as results of simulations calculating the HSPF. Keywords: Residential market, Existing buildings, High Temperature Heat Pump, HSPF 21

23 ASERCOM - EPEE Symposium Languages: English, French, German (simultaneous translation) Änderungen vorbehalten When Tuesday, p.m. 5p.m. Where Target groups Content CCN-Ost Room St. Petersburg on the yellow floor Engineering, marketing and sales personnel in craft trades & industry Consultants, users and decision-makers in commerce & industry Refrigeration Air Conditioning Heat Pumps: Energy Efficiency Environment Protection Directives/Regulations and their Implementation Applications/Case Studies Languages simultaneous translation: German, English, French SUBJECT For higher energy efficiency and environmental protection various new directives and regulations have been introduced or are in a drafting and discussion process for final adoption and implementation (such as F-Gas, WEEE/RoHS, Eco-Labelling, Eco- Design/Energy-using-Products, Energy Performance for Buildings etc). This new legislation follows the objective to better protect the environment and/or to reduce greenhouse gas emissions. Furthermore, these rules generate additional business such as heat pump systems, more efficient products, frequent system inspections, just to name a few. The first part of the ASERCOM-EPEE Symposium 2008 will further familiarize the participants with target, scope, status and issues of relevant European regulations and directives. The second part is dedicated to new business opportunities arising from these directives and regulations. There will be sufficient time for discussion where the input of the participants is highly appreciated. All persons with activities in the field of refrigeration and air conditioning (marketing, technical application, engineering and/or service) are invited to attend this symposium. ASERCOM, the Association of European Refrigeration Compressor and Controls manufacturers created a platform to effectively address their top subjects and issues to government, related organizations, the industry's opinion leaders as well as to the public. Further information is available in the internet under EPEE, the European Partnership for Energy and the Environment is a broad based group of companies, national and international associations active in the European Air-Conditioning, Heat Pump and Refrigeration Industry. EPEE contributes to the development of effective European policies to reduce greenhouse gases from the use of refrigerants. For further information visit 22

24 Timetable Tuesday 14 th October Introduction Why Energy Savings a Global Scenario and Outlook Jörn Schwarz kekk, Germany Energy using Products Directive Energy Performance in Buildings Directive F-Gas Regulation Implementation Renewable Energy Sources Directive Refrigerants: the optimal refrigerants for various applications Els Baert, Daikin, Belgium Claus Händel, FGK, Germany Tim Vink, Honeywell, Belgium Guido Wiertz, Emerson Germany Hermann Renz, Bitzer, Germany Coffee Break Case Study CO Case Study NH Supermarket Applications Air Conditioning Applications Juergen Suess, Danfoss, Denmark Ole Fredrich, Grasso, Germany Rainer Jakobs, IZW, Germany Osami Kataoka, JRAIA, Japan 23

25 ILK Symposium Absorptionskälte Sprachen: Vorträge in deutscher Sprache (Einführungsvortrag in englischer Sprache) Änderungen vorbehalten Wann Dienstag, Uhr Uhr Wo Zielgruppen Inhalt CCN-Ost Raum Seoul in der blauen Ebene Technik-Marketing-Vertrieb in Industrie und Handwerk Planer, Anwender in Industrie u. Gewerbe, Entscheider + Planer für Industrie und Gewerbe Aktueller Stand der Absorptionskältetechnik für Klima- und Kühlanwendungen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, Energieverbundsysteme Solare Kühlung Neue Anwendungen Moderator Markus Müller Ablauf Dienstag, den Uhr Uhr Uhr Absorption technology as a sustainable energy solution - an overview Einsatz von (ein- und mehrstufigen) Absorptionskälteanlagen in industriellen Energieversorgungssystemen (der Halbleiterindustrie) Entwicklung und Anwendung von Absorptionskältemaschinen kleiner und mittlerer Leistung für KWKK und solare Kühlung Vikas Patnaik, Trane (USA) Kai Brinckmann, EVC, Dresden Gregor Weidner, EAW, Westenfeld Uhr Pause Uhr Uhr Uhr Uhr Einsatz von Ammoniak/Wasser Absorptionskälteanlagen in Energieverbundsystemen zur Prozesskältebereitstellung Energieeffiziente Kälteerzeugung auf Schiffen durch den Einsatz von Absorptionskältemaschinen Entwicklung und Einsatz effizienter Sorptionskältemaschinen im kleinen Leistungsbereich Solarthermische Kälteerzeugung - Marktübersicht und aktuelle Entwicklungen Sebastian Zürich/Helmut Peetz Ago AG Dr. Yves Wild, Ing.Büro Wild, Hamburg Safarik, Richter, Kuhn, ILK Dresden Uli Jakob Solarnext AG, Rimsting Uhr Ende 24

26 Allgemeine Information Energieeffiziente Kälteversorgung - Welche Möglichkeiten bietet die Absorptionskältetechnik? Absorptionskältemaschinen erzeugen Kälte aus Wärme. Ihr Einsatz in Energieverbundsystemen oder mit solarthermischem Antrieb ist ein Schritt zur deutlichen Steigerung der Energieeffizienz und Senkung der CO 2 -Emissionen in der Kälteversorgung. Dieses Symposium beleuchtet den aktuellen Stand der Absorptionskältetechnik im großen, mittleren und kleinen Leistungsbereich. Dabei werden Anwendungen mit den beiden klassischen Arbeitsstoffpaaren Wasser/Lithiumbromid (Klimakälte) und Ammoniak/Wasser (tiefere Temperaturen) von erfahrenen Referenten vorgestellt. Das Programm wird ergänzt durch Beiträge zu aktuellen Forschung- und Entwicklungsprojekten wie dem mobilen Einsatz von Absorptionskälteanlagen. ILK Symposium Absorptionskälte 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Absorption Technology As A Global Sustainable Energy Solution Vikas Patnaik, Ph.D. Engineering Manager, Global Equipment Design & Analysis Engineering & Technology Trane Commercial Systems Ingersoll Rand 3600 Pammel Creek Road, Bldg La Crosse, WI Ph. (608) Fax (608) vpatnaik@trane.com In recent years, there has been a significant drive towards sustainability in the world, fueled in large part by a greater awareness of the threats posed by global warming and to some extent by the need for energy independence. Research institutions and manufacturers are recognizing the role absorption can play in this endeavor and are taking steps towards adapting the technology to boundary conditions imposed by reduced environmental impact, primarily by providing energy-conserving solutions in the area of space and process cooling and heating. These include the coupling with distributed power generation devices such gas-fired engines and microturbines, and other lowavailability sources such as process waste and solar heat, to yield integrated energy or polygeneration systems. This seminar attempts to capture the more significant of these efforts in the U.S., Europe, Middle East and Asia, in particular those that are making in-roads into the commercial arena. Recent developments on the research front and future trends will also be discussed. Keywords: Absorption Polygeneration Cooling Heat Pump Waste Heat Solar Sustainability 25

27 ILK Symposium Absorptionskälte 14 th October 2008 Chillventa Nuremberg Einsatz von ein- und mehrstufigen Absorptionskälteanlagen in industriellen Energieversorgungssystemen der Halbleiterindustrie Dipl.-Ing. Kai Brinckmann Energieversorgungscenter Dresden-Wilschdorf GmbH & Co. KG Boxdorf, Ringstr. 3, D Moritzburg Seit 10 Jahren werden in den zwei Werken des EVC große Absorptionskälteanlagen mit einer installierten Gesamtkälteleistung von mittlerweile 53,4 MW mit dem Arbeitsstoffpaar Wasser/ Lithiumbromid betrieben. Eingebunden in ein komplexes Energieversorgungssystem mit allerhöchsten Anforderungen an Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Energielieferungen nutzen sie die Abwärme von Gasmotoren- BHKWs in Form von Dampf und Heißwasser zur Kälteerzeugung (Kraft-Wärme- Kälte-Kopplung). Der gemischte Einsatz von ein- und zweistufigen Absorptionskälteanlagen ermöglicht dabei eine weitestgehende Ausnutzung der aus den Motoren zur Verfügung stehenden Wärme auch im Sommer und damit hohe Jahreswirkungsgrade des Kraftwerkes. Die zu erzeugende Kälte dient der Reinraumklimatisierung (Rückkühlung und Feuchtigkeitsregelung)sowie der Prozesskühlung in der Halbleiterindustrie. Die Abwärme der Kältemaschinen wird noch einmal rückgewonnen. Die Anforderungen an die Temperaturkonstanz der Medien (bis zu +/-0,5 C genau) bei gleichzeitigen starken Leistungsschwankungen sind enorm, die Verfügbarkeit muss zu 100% über die gesamte Vertragslaufzeit gewährleistet sein. Die Kraftwerke laufen jeweils vollautomatisch und werden rund um die Uhr von nur einem Anlagenfahrer betreut. Entsprechend hoch sind der Automatisierungsgrad und die Anforderungen an den Service externer Partner hinsichtlich Beratung, Fehlersuche, Wartung und Instandhaltung. Beim Betrieb der Kältemaschinen wurden vermeidbare Fehler gemacht, die zu erheblichen Konsequenzen geführt haben. Der Vortrag berichtet über diese Betriebserfahrungen und zeigt Lehren auf, die daraus gezogen werden können. Standort und Kunde Gesamtkonzept der EVC Kraftwerke, Einbindung der Absorptionskältemaschinen Betriebshistorie und -erfahrungen Hinweise und Lehren Stichworte: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, Betriebserfahrungen, Wartung und Instandhaltung 26

28 ILK Symposium Absorptionskälte 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Entwicklung und Anwendung von Absorptionskältemaschinen kleiner und mittlerer Leistung Dipl.-Ing. Gregor Weidner Energieanlagenbau Westenfeld GmbH Oberes Tor 106; D Westenfeld Die Fa. WEGRA Anlagenbau GmbH mit dem Sitz in Westenfeld bedient den kompletten Bereich der Gebäudetechnik. Das Leistungsspektrum umfasst den schlüsselfertigen Industriebau sowie die Bereiche Stahlbau, Elektro, Heizung, Lüftung und Klima, Sanitär, Energietechnik und Melktechnik. Zusammen mit dem Tochterunternehmen EAW Energieanlagenbau Westenfeld GmbH fertigen wir für den Bereich Energietechnik Blockheizkraftwerke und Absorptionskälteanlagen. Zum Aufgabengebiet der Fa. EAW gehört ebenfalls der Bereich Service & Wartung sowie Forschung und Entwicklung. Die Fa. EAW baut seit 1995 Blockheizkraftwerke im kleineren Leistungsbereich. Bei Objekten mit gleichzeitigem Wärme- und Kältebedarf in den Sommermonaten ist der Einsatz einer Absorptionskälteanlage besonders sinnvoll. Seit 1998 hat sich aus diesem Grund die Fa. EAW mit der Entwicklung spezieller Absorptionskälteanlagen in einem Leistungsbereich von kw beschäftigt. Besonderer Wert wurde hierbei auf geringe Antriebstemperaturen und eine hohe Auskühlung von 15 K im Austreiber gelegt. Die zuvor genannten Parameter wurden durch besondere Wärmeübertrager und ein spezielles Berieselungssystem erreicht. Somit wird auch bei geringen Antriebstemperaturen (86 C) ein COP Wert von 0,75 erreicht. In den folgenden Jahren war eine verstärkte Nachfrage nach Anlagen mit kleinerer Leistung zu erzeichnen. Besonders die Solarthermiehersteller suchten eine sinnvolle Nutzung der überschüssigen Kollektorabwärme im Sommer. Beruhend auf der bewährten Technologie der größeren Anlage hat die Fa. EAW kleinere Anlagen mit 15 und 30 kw Kälteleistung entwickelt. Im Jahr 2003 wurden 3 Feldtestanlagen erfolgreiche abgeschlossen. Bis heute wurden z.b. im Bereich der solaren Kühlung 34 Anlagen realisiert. Vorteile der Absorptionstechnik - Nutzung von Warmwasser C aus günstiger Abwärme - Sehr geringe elektrische Leistungsaufnahme, z.b. 1 kw bei 30 kw Kälteleistung - Kein umweltschädigendes Kühlmittel - Geringe Wartungskosten - Geringe Geräuschemission im Gebäude - Hohe Lebensdauer - Verbesserung der Effektivität von BHKW Anlagen - Bessere Ausnutzung solarer Erträge - Vermeidung von Stagnation im Kollektorfeld - Zahlreiche Förderprogramme - Positives Image, werbewirksam 27

29 ILK Symposium Absorptionskälte 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Einsatz von Ammoniak/Wasser Absorptionskälteanlagen in Energieverbundsystemen zur Prozesskältebereitstellung Dipl.-Ing.(FH) Sebastian Zürich AGO AG Energie + Anlagen Am Goldenen Feld 23 D Kulmbach sebastian.zuerich@ago.ag Von der Kleinanlage als Splitgerät bis zur industriellen Großanlage ist ihr Projekt bei uns in guten Händen. Im Bereich des kältetechnischen Anlagenbaus waren die dominanten Betätigungsfelder der letzten Jahre: Splitgeräte, Schrauben-Kaltwassersätze, Turbo-Kaltwassersätze und Absorptionskälteanlagen in komplexer Verschaltung mit diversen Wärmeerzeugern. Die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung gehört zu unseren Kernkompetenzen. Bei mehr als 150 installierten Blockheizkraftwerksmodulen unterschiedlicher Leistungsklassen haben wir in den vergangenen Jahren einen immensen Erfahrungsschatz gesammelt. Mit allen gängigen Brennstoffen Gas, Biogas, und Holzhackschnitzel sind wir bestens vertraut. Für die Kälteerzeugung werden standardmäßig elektrisch angetriebene Kompressionskälteanlagen eingesetzt. In Zeiten hoher Energiekosten bietet sich jedoch eine sparsame Alternative an: die mit Abwärme angetriebene Absorptionskälteanlage. Sie arbeitet nach einem Prinzip, das bereits seit dem frühen 19. Jahrhundert bekannt ist. In der heutigen Zeit, in der der bewusste sparsame Einsatz von Energie auch in der Kältetechnik zu einem entscheidenden Auswahlkriterium avanciert ist, wächst die Bedeutung der mit Abwärme angetriebenen AKA. Aufgrund einer Kooperation mit dem ILK Dresden verfügt die AGO AG Energie + Anlagen exklusiv über ein hochinteressantes Produkt im Bereich der Absorption für die Kälteerzeugung unter 0 C. Zusätzlich werden auch verschiedene Einsatzmöglichkeiten der Absorptionskältetechnik und Betriebserfahrungen aus dem technischen Anlagenbau kurz vorgestellt: Gründe für Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK): Darstellung der ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkte, sowie der Vergleich der getrennten und KWKK Energieerzeugung. Absorptionskältemaschinen AKM: Vergleich der Kälteerzeugung sowie Darstellung der Einsatzbedingungen. KWKK- Einsatzmöglichkeiten: Darstellung der Einsatzgebiete der Kälteerzeugung in der Industrie Technologiestatus: Ausblicke der Entwicklung der Gasmotor-BHKW-Technologie Erfahrungen aus ausgeführten Anlagen Die NH 3 -H 2 O-Absorptionskälteanlage: Vorstellung der AGO Congelo-Baureihe Projektbeispiel: Erfahrungen aus der Praxis mit Ammoniak/Wasser-Absorptionskälteanlagen allgemeine Anmerkungen zur Wirtschaftlichkeit Stichworte: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK); Ammoniak/Wasser-Absorptionskälteanlagen; Betriebserfahrungen im kältetechnischen Anlagenbau 28

30 ILK Symposium Absorptionskälte 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Energieeffiziente Kälteerzeugung auf Schiffen durch den Einsatz von Absorptionskältemaschinen Dr.-Ing. Yves Wild Dr.-Ing. Yves Wild Ingenieurbüro GmbH Elbchaussee 1, D Hamburg Alle Schiffe für weltweite Fahrt sind heutzutage mit Klimaanlagen zur Klimatisierung der Aufbautenausgerüstet. In der Regel ist dabei eine 100%-ige Frischluftklimatisierung vorgesehen, d. h. dass die gesamte Zuluft Außenluft ist. Die Konditionierung der Zuluft erfolgt üblicherweise in einem zentralen Klimagerät, in welchem die Grundkomponenten, Luftfilter, Lufterhitzer, Luftkühler, Luftbefeuchter und Lüfter untergebracht sind. Die Kälteerzeugung für den Luftkühler erfolgt heute auf Handelsschiffen zumeist durch direktverdampfende Kompressionskälteanlagen. Die installierten Klimakälteleistungen variieren dabei von ca. 150 kw bis ca. 500 kw. Die installierte E-Leistung der Klimakälteanlage (ohne die zugehörige Lüftungsanlage) macht ca % der E-Bilanz im Seebetrieb (beim Leerlaufbetrieb ohne Kühlcontainer, LNG-Rückverflüssigung o. ä. aus). Da auf Schiffen vergleichsweise viel Abwärme in Form von Abgaswärme und Kühlwasserwärme zur Verfügung steht, bietet sich die Erzeugung der Klimakälte aus Abwärme mit Hilfe von bsorptionskälteanlagen an. Dies gilt vor allem bei Schiffen mit hohen Brennstoffkosten (MDO/MGO-Betrieb) häufigem Klimakältebedarf geringem Zuheizbedarf bzw. bei einer Kombination mit einer Kompressionskälteanlage. Hierbei müssen die schiffsspezifischen Rahmenbedingungen Seegang Vergleichsweise hohe Rückkühlwassertemperaturen berücksichtigt werden. Das Einsparpotential bei Einsatz einer 140 kw Absorptionsanlage für den Grundlastbetrieb eines ypischen Handelsschiffes beträgt bei den heutigen Brennstoffpreisen ca. $ bis zu ca. $ p.a. je nach den Rahmenbedingungen. Eine erste 140 kw Absorptionsanlage für die Klimatisierung der Aufbauten wird auf einem Schiff, welches zurzeit bei der Lindenau-Werft in Kiel gebaut wird, installiert. Die Inbetriebnahme wird im Herbst 2008 erfolgen. Die Absorptionsanlage wurde von der EAW Energieanlagen Westenfeld GmbH geliefert. Stichworte: Absorptionskälte, Schiffe, Klimatisierung, Wirtschaftlichkeit, Systemintegration 29

31 ILK Symposium Absorptionskälte 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Entwicklung und Einsatz effizienter Sorptionskältemaschinen im kleinen Leistungsbereich Mathias Safarik, Lutz Richter, Moritz Kuhn Institut für Luft- und Kältetechnik (ILK), Bertolt-Brecht-Allee 20 D Dresden Absorptionskälteanlagen erzeugen Kälte aus Wärme und verwenden die natürlichen Kältemittel Wasser oder Ammoniak. Im Verbund mit Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, industrieller Restwärme oder Solarwärme können energieeffiziente und umweltfreundliche Gesamtsysteme zur Bereitstellung von Klima- oder Tieftemperaturkälte gestaltet werden. Das Institut für Luft- und Kältetechnik entwickelt zusammen mit Industriepartnern Absorptionskältemaschinen (AKM) mit den Stoffpaaren Wasser/Lithiumbromid und Ammoniak/Wasser. Mit der Fa. EAW wurde eine Baureihe von Niedertemperatur-Absorptionskältemaschinen im Leistungsbereich von 50 bis 250 kw Kälteleistung entwickelt. Diese einstufigen Anlagen mit dem Stoffpaar Wasser/ Lithiumbromid sind insbesondere für die Kopplung mit motorischen BHKW abgestimmt. Darüber hinaus wurden kleinere Anlagen mit 15 kw und 30 kw entwickelt, die vorrangig in Kombination mit Solarwärme eingesetzt werden, aber auch mit kleinen BHKW kombiniert werden können. Neben diesen Standardanwendungen wurden in den letzten Jahren FuE-Projekte zur Erweiterung des Anwendungspotentials von Wasser/LiBr-AKM durchgeführt. Zur Erzeugung von Temperaturen im Bereich von 0 C wurde eine Resorptionskälteanlage aufgebaut und vermessen. Für die Abwärmenutzung einer Hochtemperatur-Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle wurde eine Multi- Effekt-Absorptionskältemaschine gebaut, die einen Großteil der Abwärme nutzt und gleichzeitig einhohes Wärmeverhältnis von 1,1 erreicht. Auf dem Gebiet der Ammoniak/Wasser-AKM lag der Schwerpunkt der Aktivitäten ebenfalls auf demgebiet kleiner Leistungen sowie der Erweiterung der Einsatzgrenzen. Zur Steigerung der Energieeffizienz der Tieftemperaturkälteerzeugung (-30 C) wurde eine Absorptions-/Kompressions- Kaskadenkälteanlage entwickelt. Diese nutzt niedertemperierte Wärme (z.b. aus BHKW) zum Antriebder Absorptionsstufe. Der Verdampfer der AKM ist gleichzeitig der Kondensator des Kompressionsteils. Mit Hilfe dieser Konfiguration können die Wärme aus einem BHKW oder Fernwärmenetzen ganzjährig sinnvoll genutzt und die Leistungszahl des Kompressionsteils erheblich gesteigert werden. Ergebnisse und Erfahrungen aus den Entwicklungsprojekten werden in dem Vortrag vorgestellt. Stichworte: Absorption, Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, Kaskade, Ammoniak, Lithiumbromid, Wasser 30

32 ILK Symposium Absorptionskälte 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Solarthermische Kälteerzeugung Marktübersicht und aktuelle Entwicklungen Dr. Uli Jakob SolarNext AG Nordstrasse 10 D Rimsting Sorptionskältemaschinen im mittleren und großen Kälteleistungsbereich über 35 kw sind seit Jahrzehnten am Markt erhältlich. In den letzten Jahren wurden speziell in Europa aber viele neue Sorptionskältemaschinen im kleinen Leistungsbereich auch speziell für die solare Kälteerzeugung entwickelt. Viele dieser Absorptionskälte- und Adsorptionskältemaschinen sind nun aus dem Prototypentwicklungsstadium in den Feldtest und die ersten kleinen Serienproduktionen übergegangen. So bietet die japanische Firma Yazaki seit 1977 Wasser/Lithiumbromid Absorptionskältemaschinen mit 35, 70 und 105 kw Kälteleistung an, wobei die 35 kw Maschine die bisher weltweit am meistenverwendete Absorptionskältemaschine für Projekte der solaren Kälteerzeugung ist. Seit Anfang 2008 gibt es nun eine 17,5 kw Maschine, welche von SolarNext z.b. als chillii WFC18 angeboten wird. Weitere Wasser/LiBr Absorber mit 15 kw bis 200 kw Kälteleistung bietet seit einigen Jahren EAW auswestenfeld an. An verschiedenen europäischen Standorten führt die Firma Sonnenklima aus Berlin seit 2002 mit einer 10 kw Lithiumbromidmaschine Feldtests durch. Die Firma Rotartica in Spanien entwickelt seit mehreren Jahren eine 4,5 kw Lithiumbromid Maschine mit einem rotierender Absorber und trockener Rückkühlung. Während für die Vermeidung von Kristallisation in konventionellen Absorptionskältemaschinen ein hoher Aufwand getrieben wird, nutzt die Firma Climatewell aus Schweden genau dieses Prinzip der Kristallisation von hoch konzentrierter Lithiumchlorid Lösung zur Erhöhung der internen Speicherdichte. Erste Maschinen im Leistungsbereich 7-10 kw sind seit 2005 in Spanien installiert. Seit Ende 2006 vertreibt SolarNext exklusiv eine Ammoniak/Wasser Absorptionskältemaschine der Firma Pink aus Österreich, welche derzeit als chillii PSC12 mit 12 kw Kälteleistung erhältlich ist. Im Bereich der geschlossenen Adsorptionsanlagen wurden in den letzten Jahren auch einige Maschinen entwickelt. So bietet die SorTech aus Halle seit 2007 Wasser/Silikagel Adsorber an, derzeit mit 7,5 und 15 kw Kälteleistung, welche z.b. von SolarNext als chillii STC8 bzw. STC15 vertrieben werden. An der Shanghai Jiao Tong University in China wurde ein weiterer 10 kw Wasser/Silikagel Adsorber entwickelt, welcher in mehreren Projekten in China derzeit getestet wird. Mit dem Arbeitsstoffpaar Wasser/Zeolith beschäftigt sich in Berlin die Firma InvenSor, welche verschiedene Adsorptionskältemaschinen im Leistungsbereich 5-10 kw entwickelt hat die in Pilotprojekten in 2008 getestet werden. Zusätzlich zu der Markübersicht der Sorptionskältemaschinen kleiner Leistung werden weitere Themen bzgl. der solarthermischen Kälteerzeugung kurz vorgestellt: Status konventionelle Klimatisierung und Marktpotential solarthermische Kälteerzeugung Wärmequellen (Solarthermie, Fern-/Nahwärme, BHKW, Biomasse, Prozessabwärme) Aktuelle Entwicklungen von Solar Cooling Kits bzw. Systemen Erste Systemanbieter und deren Projekte Stichworte: Solare Kühlung, Solarthermische Kälteerzeugung, Solar Cooling, Absorption, Wasser/ Lithiumbromid, Ammoniak/Wasser, Adsorption, Wasser/Silikagel, Wasser/Zeolith 31

33 kεkk - Podiumsdiskussion 14. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Uhr Energieeffizienz- und Klimaschutz-Potentiale in Kälte-, Klima- und Wärmepumpentechnik Moderator: Jörn Schwarz Teilnehmer: Dr. Ole Fredrich, GEA-Grasso, Berlin Thomas Nowak, EHPA European heat pump association, Düsseldorf Gunther Gamst, Daikin, Unterhaching Lutz Richter, ILK ggmbh, Dresden Für die Bereitstellung von Wärme für Raumheizung und Warmwasser sowie Kälte für Kühlung und Klimatisierung wird in Deutschland ca. 40 % der Endenergie aufgewendet. Die damit verbundenen Emissionen betragen knapp 300 Mio. t CO 2 /a. Energieeinsparpotentiale bestehen bei bereits existierenden Kälte- und Klimaanlagen, die im Zuge von Umrüstmaßnahmen auf den neuesten Stand der Technik gebracht werden können, und bei Neu-Anlagen, die von vornherein energieeffizient konzipiert werden. Noch größere Potentiale bestehen durch den Einsatz von Wärmepumpen zur Bereitstellung von Niedertemperaturwärme und durch Verringerung des Wärmebedarfs von Gebäuden. Im Rahmen der Podiumsdiskussion sollen die Potentiale der verschiedenen Technologien quantifiziert und diskutiert werden, und es sollen die sich daraus ergebenden wirtschaftlichen Möglichkeiten für die verschiedenen Branchen beleuchtet werden. 32

34 ASHRAE short courses BACnet Sprachen: Vorträge nur in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Wo Mittwoch, Uhr Uhr und Uhr Uhr CCN-Ost Raum Kopenhagen in der gelben Ebene Zielgruppen Planer -Technik-Marketing-Vertrieb in Industrie und Handwerk Moderator Hans R. Kranz, HAK Unternehmensberatung Contents This course helps to understand some of the elements required to successfully plan for BACnet and some of the complex issues that must be addressed to achieve interoperability. Participants learn that interoperability covers a wide range of possible options, and how to simplify interoperability by defining specific areas where interoperability is required. Also discussed are the basic components of any multi-vendor or multidiscipline BACnet control system, how different systems can be merged together using BACnet, and how BACnet facilitates the integration of older systems with BACnet -based systems. The course does not discuss specific manufacturers, or alternatives to BACnet or BACnet specification writing. Natural Ventilation Sprachen: Vorträge nur in englischer Sprache Änderungen vorbehalten Wann Wo Donnerstag, Uhr Uhr CCN-Ost Raum Kopenhagen in der gelben Ebene Zielgruppen Planer Architekten Anwender in Industrie - Gewerbe Moderatoren Frank Mills, Environmental Design Consultants Limited Contents This course explains the various methods by which natural ventilation can be achieved, including successful examples. The course describes the calculation techniques with worked examples, ranging from simple manual calculations, spreadsheets, through to more sophisticated techniques, such as computational fluid dynamics, salt bath modeling and physical (scale) model testing. Options for hybrid solutions are described, including recent innovative schemes which have used the natural ventilation strategy throughout the year with added cooling in summer. The course follows the CIBSE Applications Manual AM10, Natural Ventilation in Non- Domestic Buildings. 33

35 Sprachen: Wann DKV-BIV Forum Gewerbe- und Industriekälte Vorträge in deutscher und englischer Sprache Änderungen vorbehalten Mittwoch Uhr Donnerstag Uhr Freitag Uhr Wo Halle 1 Stand Ablauf Mittwoch, : Gewerbekälte Uhr Einführung und Moderation Prof. Dr. Michael Deichsel Uhr Uhr Uhr Beeinflussung der Betriebskosten von Kälteanlagen durch Beachtung wichtiger Projektierungsgrundsätze Neue Entwicklungen bei Verflüssigungssätzen mit drehzahlgeregelten Verdichtern Reinigung von außen aufgestellten luftbeaufschlagten Wärmeaustauschern Energieeinsparung durch drehzahlgeregelte Verdichter Detlef Bamberger BFS Richard Bork Bitzer Roth Güntner Dalibor Sandor Bock Ablauf Donnerstag, : Gewerbekälte Uhr Einführung und Moderation Frank Heuberger Emissionsminderung -Lecksuche und Dichtheitsprüfung in der Praxis Uhr Standard- und Komplettverflüssigungssätze Uhr Uhr Gewerbekälte/Heizung/Klima in einem Wärmerückgewinnungssystem für Supermärkte Compressor technology for small to medium size retail Applications Jörg Peters BFS Stephan Bachmann Danfoss Klaus Tadajewski Daikin Dr. Thomas Tomski Emerson Ablauf Uhr Uhr Uhr Uhr 34 Freitag, : Industriekälte Einführung Moderation Schraubenverdichter für Industrie- und Gewerbeanwendung Innovative Rückkühltechnik mit hybriden Trockenkühlern ICF Ventilstationen - genial einfach und kostengünstig von der Planung bis zum Service ISCEON Kältemittel als Ersatz für R22 in bestehenden Anlagen Frank Heuberger Prof. Dr. Martin Bierer Rainer Große-Kracht Bitzer Joachim Weber Jaeggi Rainer Bock Danfoss Dr. Frank Rinne Du Pont de Nemours

36 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Beeinflussung der Betriebskosten von Kälteanlagen durch Beachtung wichtiger Projektierungsgrundsätze Dipl.-Ing. Detlef Bamberger Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik Bruno-Dressler-Str. 14 D Maintal Bereits bei der Projektierung von Kälteanlagen werden die zukünftigen Betriebskosten wesentlich beeinflusst. Am Beispiel eines Tiefkühllagerraumes wird die BFS-Projektierungsphilosophie für Kälteanlagen dargestellt. Die Vermittlung unserer Projektierungsgrundsätze findet seit Jahren in der Meister- und Technikerausbildung sowie in der Ingenieurausbildung unserer Berufsakademie (ESaK) Anwendung. Die Rückmeldungen unserer Absolventen aus der Praxis sowie unsere Ingenieurleistungen für verschiedene Kältefachbetriebe bestärken uns in der Weiterverfolgung dieser Grundsätze. Vorgestellt wird die BFS-Projektierungsphilosophie durch folgende Grundsätze Berechnung der zu installierenden Kälteleistung Festlegung der Betriebspunkte der Kälteanlage Abstimmung der Verdichter- und Verdampferleistung TEV Düsengröße und Betriebspunkte der Kälteanlage Gegenüberstellung von Betriebs- und Investitionskosten Stichworte: Betriebskosten, Projektierung, Kälteleistung, Verdampferkälteleistung, Verdichterkälteleistung, TEV, Betriebspunkte, Investitionskosten 35

37 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Neue Entwicklungen bei Verflüssigungssätzen mit drehzahlgeregelten Verdichtern Dipl.-Ing. (FH) Richard Bork Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH Eschenbrünnlestraße 15 D Sindelfingen Gerade in Zeiten, in denen steigende Energiekosten die Energieeffizienz von Kälteanlagen wieder in den Fokus der Betreiber rücken ist es angebracht, sich einen Überblick über die zur Verfügung stehenden Optimierungspotenziale zu verschaffen. Aber nicht nur die Energiekosten sind Motivation für einen effizienten Umgang mit den schwindenden Ressourcen: Immer mehr Betreiber erkennen die Notwendigkeit, die Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit ihrer Anlagen zu optimieren. Eine mögliche Maßnahme ist die Kälteleistung an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Viele Anwendungen werden immer noch mit ungeregelten Verflüssigungssätzen betrieben oder mit festen Leistungsstufen geregelt. Andere, stufenlos geregelte Systeme haben einen schlechten Teillastwirkungsgrad. Hinsichtlich Effizienz und Zusatznutzen setzt hierbei die Leistungsanpassung durch Drehzahlregelung, z.b. mit Frequenzumrichter, Maßstäbe. BITZER hat daher die ECOSTAR Verflüssigungssätze mit drehzahlgeregelten Verdichtern konsequent weiterentwickelt. Die bewährte, bedienungsfreundliche Regelung wurde entsprechend anwendungsbezogener Kundenwünsche nochmals um weitere Sonderfunktionen erweitert. Inzwischen sind die ECOSTAR Units weltweit im Einsatz und konnten stets beweisen, dass in allen Anwendungen erhebliche Energieeinsparungen von über 25% möglich sind. Die ausgereifte Konstruktion der 2. Generation bietet neben einem attraktiven Gehäuse eine weiterentwickelte Steuerung, welche ein breites Anwendungsspektrum abdeckt und auch bei anspruchsvollen Regelaufgaben eine qualitativ hochwertige und zuverlässige Lösung ermöglicht. Stichworte: Energieeffizienz (COP), Ecostar, Frequenzumrichter, Drehzahlregelung 36

38 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Reinigung von außen aufgestellten luftbeaufschlagten Wärmeaustauschern Dipl. - Phys. Peter Roth Güntner AG & Co. KG Hans-Güntner-Straße 2-6 D Fürstenfeldbruck p.roth@guentner.de Die Verflüssigungstemperatur zählt zu den entscheidenden Faktoren für die Energieeffizienz einer Kälte- oder Klimaanlage. Die Höhe der Verflüssigungstemperatur wird in der Konzeptionsphase durch die Auswahl der einzelnen Komponenten vom Anlagenplaner festgelegt. Bei Anlagen mit luftbeaufschlagten lamellierten Wärmeaustauschern auf der Hochdruckseite variiert dieser Wert natürlich in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen. Insbesondere die Temperatur der Zuluft zum Verflüssiger und der Lastzustand der Anlage haben Einfluss auf die Verflüssigungstemperatur. Auch der tatsächliche Luftvolumenstrom durch den Wärmeaustauscher muss dem der Auslegungsbedingung entsprechen. Partikel, Staub, Pollen, Fasern, usw. die sich in der Zuluft des Wärmeaustauschers befinden lagern sich im Laufe des Betriebs an den Lamellen ab und verringern somit zum einen den Wärmeübergang und zum anderen die Luftmenge. Nur durch regelmäßige Entfernung dieser Schutzschichten kann der Wärmeaustauscher wieder seine ursprüngliche Leistung erreichen. Genau hier stellen sich dem Praktiker mehrere Fragen: Wie sensibel reagieren unterschiedliche Wärmeaustauscherarten auf Verschmutzung? Gibt es Unterschiede? Wann muss gereinigt werden? Erreicht der Wärmeaustauscher nach der Reinigung wieder die Werte des Neuzustandes? Anhand von standardisierten experimentellen Messreihen wird der Zusammenhang zwischen fortschreitender Verschmutzung und einer damit bedingten reduzierten Luftmenge und einem reduzierten Wärmeübergang an unterschiedlichen Wärmeaustauschertypen quantitativ vorgestellt und bewertet. Nachdem die Prüflinge mittels gängiger Reinigungsmethoden gereinigt worden sind wurden die Messungen wiederholt um Aussagen über bleibende Leistungsveränderungen zu erhalten. Stichworte: Lamellierte Wärmeaustauscher, Verschmutzung, Wärmeübergang, Druckverlust, Reinigung 37

39 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Energieeinsparung durch drehzahlgeregelte Verdichter Dipl.-Ing. (FH) Dalibor Sandor Bock Kältemaschinen GmbH Benzstrasse 7 D Frickenhausen dalibor.sandor@bock.de Die Bundesregierung möchte bis zum Jahr 2020 den CO 2 - Ausstoß um 20 bis 30 % reduzieren. Da dies allein durch den Ausbau der alternativen Energien nicht machbar wäre, wird Energieeinsparen ein wesentlicher Bestandteil dieses ehrgeizigen Vorhabens. Kälte- und Klimaanlagen verbrauchen 14% der Elektroendenergie in Deutschland. Der jährliche Bedarf dieser Anlagen beträgt GWh. Der größte Teil davon entfällt auf die Kühlung der Nahrungsmittel. Aber gerade diese Anlagen verfügen über große Einsparpotenziale. Am Energieverbrauch eines Supermarktes ist die Kältetechnik mit % beteiligt. Davon beträgt der Energieverbrauch der Verdichter ca. 60% und ist damit der größte Verbraucher im Supermarkt. Unser Ziel müsste es sein die Effizienz dieser Anlagen zu erhöhen d.h. wirtschaftlichere Anlagen zu bauen. Um solche Anlagen bauen zu können, müsste man sich zuerst überlegen was überhaupt der Ausdruck eine wirtschaftliche Anlage bedeutet? Die wirtschaftlichste Kälteanlage ist diejenige, die in jedem Zeitpunkt dem Kältebedarf angepasst zwar genügend aber nicht zu viel Kälteleistung erbringt. Jeder Überfluss an Kälteleistung bedeutet Energieverschwendung. Gerade im Supermarktbereich mit vielen Kühlstellen schwankt der Kältebedarf enorm. Um diesen Schwankungen gerecht zu werden, ist der Einsatz drehzahlgeregelter Verdichter ein Muss. Eine Standardverbundanlage mit z.b. vier Stück ein-/aus- Verdichtern produziert stetig entweder einen Überfluss oder ein Manko an Kälteenergie. Durch die daraus resultierende schwankende Verdampfungstemperatur wird sowohl Energie verschwendet als auch die Qualität der lagernden Ware beeinflusst. Die höhere mechanische Belastung der Verdichter und die Stromspitzen, die durch mehrmalige Verdichterstarts verursacht werden, sind auch nicht zu vernachlässigen. Eine Verbundanlage, bei der einer der Verdichter von einem Frequenzregler (EFC- Electronic Frequency Control) gesteuert wird, passt ihre Leistung immer genau dem Bedarf an und behält dabei immer eine konstante Verdampfungstemperatur ein. Die selten vorkommenden sommerlichen Kühllastspitzen können dabei mit höheren Drehzahlen des EFC- Verdichters abgedeckt werden und so kann man sich einen Spitzenlastverdichter im Verbund ersparen. Weitere Vorteile der drehzahlgeregelten Verdichter: Verbesserte Motoreffizienz im EFC- Betrieb läuft der Motor mit einem Wirkungsgrad von nahezu 1, keine Blindstromrückspeisung ins Netz, höherer COP hohe Teillast Effizienz, sehr niedrige Anlaufströme, niedrigere durchschnittliche Schallemissionen Erfahrungen haben bewiesen, dass man beim Einsatz der Drehzahlregler an der Verdichterseite bis zu 15% an Energie sparen kann. Wird so eine Verbundanlage weiter optimiert, z.b. durch Einsatz elektronischer Einspritzventile, Anpassung der Verflüssigungstemperatur and die Außenluft, Anhebung der Verdampfungstemperatur etc. kann man den Energiebedarf durchaus bis zu 30% reduzieren. 38

40 Selbstverständlich müssen sich solche Maßnahmen zur Energieeinsparung auch wirtschaftlich lohnen. Unsere ROI- Berechnungen (Return of Invest) belegen, dass sich diese höhere Investition in einen Frequenzregler (EFC) nach spätestens zwei Jahren amortisiert hat ein kurzer Zeitraum angesichts einer bei Kälteanlagen durchschnittlichen Gesamtnutzungsdauer von mehr als zehn Jahren. Bock Verdichter wurden schon 1988 im drehzahlgeregelten Betrieb eingesetzt. Seit 2003 liefert Bock serienmäßig eine Plug and Play Lösung für seine Pluscom-Verdichterreihe an. Dabei ist der EFC platzsparend direkt auf dem Verdichter positioniert und schon vom Werk aus vorprogrammiert. Auf diese Weise erspart sich der Anlagenbauer unter anderem den Programmierungs- und Montageaufwand. Angefangen mit der Chillventa 2008 liefert Bock auch EFC Lösungen für seine größere Verdichterbaureihen bis zum HG8 unter dem Namen EFCe. Damit ist die komplette Bock Halbhermetische Verdichterbaureihe mit Frequenzreglern vorprogrammiert vom Werk aus erhältlich. Stichworte: Energieeinsparung, COP, Drehzahlregelung, ROI (Return of Invest) 39

41 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Emissionsminderung -Lecksuche und Dichtheitsprüfung in der Praxis- Dipl.-Ing. Jörg Peters Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik Leipziger Str. 2a D Niedersachswerfen Die fachgerechte Lecksuche und Dichtheitsprüfung von Kältekreisläufen ist wesentlich für die Verminderung der Kältemittelemissionen. Die Kenntnisse der theoretischen Grundlagen (Leck, Dichtheit, Leckrate usw.) sowie die Vorstellung, welche Größen die Leckrate von Kältemitteln beeinflussen, sind für den Praktiker von grundlegender Bedeutung. Diese Kenntnisse führen dazu, dass Prüfverfahren korrekt gewählt werden, dass die Grundsätze der Dichtheitsprüfung und Lecksuche eingehalten werden, dass Montagelecksuchgeräte und ihre Nachweisempfindlichkeit richtig eingeschätzt werden und dass eine fachgerechte Lecksuche und Dichtheitsprüfung im feldmäßigen Kälteanlagenbau durchgeführt werden kann. Der Vortrag verdeutlicht die Vorgänge und Zusammenhänge an kältetechnisch relevanten Lecks und gibt einen Überblick über die obigen Themenbereiche. Stichworte: Leck, Lechsuche, Leckrate, Dichtheit, Dichtheitsprüfung, Montagelecksuchgeräte, Nachweisempfindlichkeit, Kälteanlagenbau, Kältetechnik 40

42 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Standard- und Komplettverflüssigungssätze Stephan Bachmann Danfoss GmbH -Kältetechnik- Carl-Legien-Str. 8 D Offenbach Kaelte-info@danfoss.com Verflüssigungssätze sind tagtägliche Begleiter des Kälteanlagenbauers. Sie ersparen Montagezeit, da sie schon als Modul vorgefertigt und sehr flexibel einsetzbar sind. Egal ob für hohe oder niedrige Verdampfungstemperaturen, sprich Klima-, Normalkühl- oder Tiefkühlanwendungen oder für den Einsatz mit verschiedenen Kältemitteln wie R404A / R507, R407C oder R134a - alles das ist mit Verflüssigungssätzen abdeckbar. Aber wie sieht es bei der Ausstattung aus? In diesem Bereich hat sich in letzter Zeit viel getan. Früher gab es nur eine Basisausstattung Verdichter, Verflüssiger mit Lüfter, Sammler und vielleicht noch ein Doppeldruckschalter. Heute gibt es auch Varianten, die bereits montagefertig mit dem plus an Ausstattung, wie Drehzahlregelung für den Verflüssigerlüfter oder einem vollwertigen, bereits integrierten Schaltkasten ausgestattet sind. Je nach Verwendungszweck kann der Kälteanlagenbauer hier nach Herzenslust variieren. Die hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität dieser Baugruppen ist bekannt und wird bereits als selbstverständlich erachtet. Gerade deshalb wird das Thema Verflüssigungssätze im Vergleich zum hohen Verbreitungsgrad dieses Produkts gerne zu Unrecht - etwas stiefmütterlich behandelt. In diesem Vortrag erfahren Sie mehr über eine sehr breitgefächerte Produktgruppe und deren Anwendung. Auch die evolutionäre Weiterentwicklung der Verflüssigungssätze mit ihren Verdichtern, die zur heutigen Flexibilität und Zuverlässigkeit geführt haben, wird beleuchtet. Hören Sie mehr über den Stand der Technik bei Verflüssigungssätzen dem Brot und Butter - Produkt des Kälteanlagenbauers. Folgende Punkte werden detailliert behandelt: In welchen Fällen ist es besonders sinnvoll vorgefertigte Baugruppen, wie Standard- Verflüssigungssätze oder Komplettverflüssigungssätze einzusetzen? Wie wählt man das richtige Kältemittel für die konkrete Anwendung? Zur Wahl stehen R404A/R507, R407C und R134a. Abzuwägen sind die Anwendung wie z.b. Klima-, Normalkühl- oder Tiefkühlbetrieb, aber auch die Leistungsgröße spielt bei der Kältemittelauswahl eine Rolle. In welchen Fällen sollte besonders auf Multikältemitteltauglichkeit wert gelegt werden? Könnte in naher Zukunft eine Erweiterung der Anlage (zusätzliche Verdampfer) anstehen? Wo liegen die Vorzüge der Hubkolbentechnologie für Verdichter auf Verflüssigungssätzen? In der Kältetechnik ist im Besonderen ein Fokus auf Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit zu legen (Stichwort: Warenschäden). In dieser Hinsicht sind Hubkolbenverdichter praktisch unschlagbar. Was ist die notwendige Mindestausstattung eines Verflüssigungssatzes bzw. einer Kälteanlage? In welchen Fällen ist eine Komplettausstattung sinnvoll und wann ist es zweckmäßig, händisch Bauteile durch den Kälteanlagenbauer nachzurüsten? Was ist hinsichtlich der Einstellung des Hoch- und Niederdruckschalters zu beachten? Stichworte: Baugruppe, Multikältemitteltauglichkeit, diverse Ausstattungsvarianten, Hubkolbentechnologie, Zuverlässigkeit, breite Verdampfungstemperatur-Anwendungsgrenzen 41

43 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Gewerbekälte/Heizung/Klima in einem Wärmerückgewinnungssystem für Supermärkte Klaus Tadajewski DAIKIN Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching tadajewski.k@daikin.de In einem neuen Anlagenkonzept von Daikin werden die gesamten Bedürfnisse für die Haustechnik im Supermarkt/Discounter in einem System zusammengefasst, nämlich die Gewerbekälteversorgung, die Wärmeversorgung, die Klimatisierung und die Lüftung mit Wärmerückgewinnung. Wie sieht die traditionelle Haustechnik bisher aus: Wärmeversorgung - Gas- oder Ölheizung: Die Einbringung erfolgt über Deckenlufterhitzer oder Kanalgeräte für Außen- und Mischluft, in der Regel ohne Wärmerückgewinnung. Die Erstellung beider Gewerke wird getrennt voneinander vom Heizungs- und Lüftungsbauer ausgeführt. Zusätzlich geht der Schornsteinfeger seiner jährlichen Aufgabe nach, gegen Entgelt die Heizung zu prüfen und den Schornstein zu reinigen. Klimatisierung: Ist bisher nur selten anzutreffen. Die notwendige Nachrüstung erfolgt immer häufiger im Discounterbereich für sensible Lebensmittel (Obst, Gemüse, Schokolade etc.). Kälte: Gewerbekälteerzeugung mittels Verbundanlagen und separaten Aussenverflüssigern ohne Nutzung der kostenlosen Kondensationsenergie. Verflüssigungssätze in gleicher Anwendung sind keine Seltenheit. Die Tiefkühlung wird heute häufig mit steckerfertigen Tiefkühltruhen realisiert. DAIKIN Industries Ltd. in Japan hat basierend auf der hunderttausendfach bewährten VRV- Technologie das Conveni-Pack System entwickelt. Das System wird mit großem Erfolg seit vielen Jahren in Japan und Großbritannien eingesetzt. Seit dem Winter 2007 sind die ersten Anlagen auch in Deutschland in Betrieb. Damit wird der Kältefachbetrieb der alleinige Haustechnik-Lieferant einer gesamtheitlichen Lösung für einen Supermarkt. Der Vortrag geht auf die folgenden Aspekte ein: Traditionelle Haustechnik in einem Supermarkt Konzeptbeschreibung des Conveni-Pack Systems Realisierungskonzepte von ausgeführten Supermarkt Projekten Erfahrungen bei der technischen Umsetzung des Conveni-Pack Systems in der Praxis Ergebnisse Betriebskosten und Handling von Betreiber und Kältefachbetrieb Stichworte: Gesamtheitliches Haustechniksystem, Einfache Umsetzung/Ausführung des Konzeptes, Ergebnisse der Betriebskosten im Vergleich zu traditionellen Systemkombinationen 42

44 DKV-BIV Forum Gewerbekälte 16 th. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Compressor Technology For Small To Medium Size Retail Applications Dr. Thomas Tomski Emerson Climate Technologies GmbH Pascalstr. 65, D Aachen Triggered by the discussion around Global Warming, recent industry focus has been very much centred around the topic of natural refrigerants. Despite of significant progress, the final industry direction is still not clear. Using the example of the smaller end of the retail business, this paper discusses the natural refrigerant trend from a compressor manufacturer s point of view, but it also looks beyond. Reverting back to the original target of limiting greenhouse gas emissions in an ecofriendly but cost efficient way, significant progress can be made by applying latest innovative compressor technologies to reduce system energy consumption and therefore greenhouse gas emissions. These technologies include scroll as well as reciprocating compressors and are readily available today. 43

45 DKV-BIV Forum Industriekälte 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Schraubenverdichter für Industrie- und Gewerbeanwendung Dipl. Ing. Rainer Große-Kracht BITZER Kühlmaschinenbau GmbH Eschenbrünnlestrasse 15 D Sindelfingen Schraubenverdichter im Fördervolumenbereich von 84 bis zu 250 m³/h werden seit vielen Jahren in großen Gewerbe- und kleinen Industrieanwendungen in offener und halbhermetischer Bauweise angeboten. Die universelle Verwendbarkeit, der weite Anwendungsbereich mit den gängigen Kältemitteln und der spezifisch günstige Preis (Euro pro kw Kälteleistung) trugen wesentlich zur weltweiten Verbreitung dieser Verdichter bei. Die Entwicklung einer weiteren Baureihe hin zu größeren Fördervolumina war eine logische Konsequenz. Der langjährige Einsatz von Schraubenverdichtern in Gewerbe- und Industrieanwendungen und die Erfahrung in der Entwicklung von größeren Kompaktschraubenverdichtern für Klimaanwendungen wurden kombiniert, um diese neue Baureihe mit Fördervolumen von 315 m 3 /h bis 535 m 3 /h zu optimieren. Zur Leistungsregelung wird ein gestuft oder stufenlos steuerbarer Schieber verwendet, der auch die automatische Anlaufentlastung übernimmt. Economiser - Betrieb ist im gesamten Voll- und Teillastbereich möglich. Wichtige bisher extern zu installierende Komponenten wurden in die Verdichter integriert. Dadurch reduziert sich der Montageaufwand und auch das Risiko von Leckagen wird minimiert. Eine konsequente Ausrichtung der Verdichter für den Einsatz in Verbundanlagen erweitert den Leistungsbereich hinein in die typischen Anwendungen von Industrieverdichtern. Stichworte: Kompaktschraubenverdichter Economiser - Betrieb Einsatz in Verbundanlagen Industrie- u. Gewerbeanwendnug 44

46 DKV-BIV Forum Industriekälte 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Innovative und nachhaltige Rückkühltechnik mit hybriden Trockenkühlern Dipl.-Ing. (FH) Joachim Weber Jäggi/Güntner (Schweiz) AG Industriestrasse 23 CH-4632 Trimbach Ob Klimaschutz, Ressourcenschonung oder Kostenreduzierung Energieeffizienz ist das Gebot der Stunde und zurzeit nicht nur ein Top-Thema der Politik, sondern auch bei vielen Unternehmen in der Diskussion. Besondere Beachtung verdient dabei der COP-Wert (Coefficient of Performance): Er gibt Auskunft darüber, wie energieeffizient Kältemaschinen arbeiten. Je höher der Wert, desto energieeffizienter die Leistung. Bei Rückkühlwerken muss aber neben der Energieeffizienz auch der Wasserverbrauch bewertet werden, da dieser letztlich ebenfalls ökologisch bedenklich und klimaschädlich ist. Mit der hybriden Kühltechnologie stellt die Firma Jäggi hier ein Rückkühlsystem zur Verfügung, das höchste Energieeffizienz mit geringstem Wasserverbrauch verbindet. Als Einleitung werden im Vortrag die verschiedenen Verfahren zur Rückkühlung von Prozesswässern mit Umgebungsluft vorgestellt und die Vor- und Nachteile der verschiedenen Systeme erläutert. Anschließend werden Aufbau und Funktion sowie die verfügbaren Leistungsbereiche des von Jäggi entwickelten und patentierten hybriden Trockenkühlers präsentiert. Außerdem werden verschiedene Aufstellbeispiele gezeigt. Dann wird anhand von zwei Praxisbeispielen zum einen die Betriebscharakteristik der hybriden Trockenkühler und die damit mögliche Wassereinsparung gegenüber Kühlturmsystemen und zum anderen die hohe Energieeffizienz mit COP-Werten grösser 120 (Anmerkung: der COP-Wert gilt eigentlich für Kältemaschinen und wird hier im übertragenen Sinne benutzt) aufgezeigt. Als Fazit kann man festhalten, dass aufgrund kurzfristiger Geschäftsstrategien oftmals nur die Investitionskosten betrachtet und dadurch vermeintlich billige Systeme installiert werden, die in der Folge sowohl hohe Kosten verursachen als auch die Umwelt durch höheren Primärenergieeinsatz schädigen. Mit gut geplanten Anlagen und modernen Rückkühlern können Unternehmen dagegen jedoch sehr viel Energie und Kosten einsparen sowie die Umwelt schonen. Verdunstungskühlgeräte und insbesondere hybride Trockenkühler, die gleichzeitig Strom und Wasser sparen, leisten damit einen wirksamen und wertvollen Beitrag zur Ressourcenschonung und zum Umweltschutz. Stichworte: Energieeffizienz, Rückkühltechnik, hybrider Trockenkühler, Wassereinsparung, COP-Wert 45

47 DKV - BIV Forum - Industriekälte 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg ICF Ventilstationen - genial einfach und kostengünstig von der Planung bis zum Service - Dipl.-Ing. (FH) Rainer Bock Danfoss GmbH Carl-Legien Str. 8 D Offenbach rainer.bock@danfoss.com Die neue multifunktionale Danfoss Ventilstation ICF" (Innovativ Compact Funktional) bietet auf engstem Raum alle notwendigen Regel- und Absperrfunktionen bis hin zum Motorexpansionsventil ICM für eine große Gewerbe- oder Industriekälteanlage. Bisher wurden konventionell alle Einzelkomponenten separat ausgelegt, bestellt und zusammengebaut. Mit den neuartigen Ventilkombinationen ICF lassen sich mehrere in Reihe montierte mechanisch, elektromechanisch und/oder elektronisch betätigte Ventile ersetzen. In einem Gehäuse können bis zu sechs Funktionen integriert werden. Der Einsatz von ICF bietet zahlreiche Vorteile von der Planungsphase über die Montage bis hin zum Service an einer Kälteanlage. ICF ist auch für Hochdruckkältemittel (max. zulässiger Betriebsdruck beträgt 52 bar), in Flüssigkeitsleitungen, in Einspritzleitungen für Verdichter zur Zwischenkühlung und zur Heißgas-Abtauung einsetzbar. ICF wird als komplett zusammengebaute Einheit geliefert. Durch den deutlich geringeren Montageaufwand der ICF -Ventilstation im Vergleich zu konventionellen Armaturen ist es möglich, z.b. Umbauarbeiten an vorhandenen Anlagen in viel kürzerer Zeit durchzuführen und es wird nur ein Minimum an Platz benötigt. Die Lösung bietet: ein Bauteil mit maßgeschneiderten Funktionen geringe Gewichte und kompakte Baugrößen anwendungsbezogene Flexibilität nur zwei Schweißnähte, ohne Demontage des Bauteils werksseitige Dichtheitsprüfung, Druckprüfung und geprüfte Funktionalität Der Anwender profitiert von der neuen Lösung nicht nur im Hinblick auf die Produktqualität, sondern auch auf Grund der Betriebskosten. Das wirkt sich natürlich auch positiv auf die Umwelt aus, denn durch den geringeren Energieverbrauch reduzieren sich gleichzeitig die CO 2 Emissionen. Aber auch in Bezug auf die Wartung bringt das System erhebliche Vorteile für den Kunden mit sich, denn eventuell erforderliche Servicearbeiten können künftig deutlich schneller durchgeführt werden als bisher; da mit der Ventilstation ICF, verglichen zu einer konventionellen Armaturengruppe, nur noch ein Bruchteil der Kältemittelmenge abgesaugt werden muss. Stichworte: Kombinierte Ventile in einer Station, einfache Planung, einfache Montage, Kosten- und Energieeinsparung, Reduktion von Leckagemöglichkeiten 46

48 DKV-BIV Forum Industriekälte 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg ISCEON Kältemittel als Ersatz für R22 in bestehenden Anlagen Dr.-Ing. Frank Rinne Du Pont de Nemours (Deutschland) GmbH Du Pont Str. 1 D Bad Homburg v.d.h. frank.rinne@dupont.com In Übereinstimmung mit der EU Verordnung (EC) Nr. 2037/2000 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 29. Juni 2000 von Ozonschicht zerstörenden Substanzen, wird die Verwendung von R22-Neuware für Servicezwecke bei Kälte- und Klimaanlagen nach dem 31. Dezember 2009 verboten. Der R22-Anteil in bestehenden Anlagen beträgt 36,5% von der Gesamtfüllmenge, die Anzahl der R22-Anlagen repräsentiert 37,6% der Gesamtanzahl aller Anlagen. [ 1 ] Die Frage, wie die Forderungen der EU-Gesetzgebung, ozonschädigende Substanzen (ODS) aus dem Verkehr zu ziehen, rechtzeitig durchgesetzt werden können, wird zunehmend brisanter. Es wird immer offensichtlicher, dass es, basierend auf den möglichen, konventionellen Umrüst-Szenarien, nicht gelingen wird, R22 in allen Kälteanlagen im verbleibenden Zeitrahmen zu ersetzen. Das Problem besteht in dem Mangel an verfügbaren qualifizierten Fachkräften, um die R22-Anlagen entweder komplett auszutauschen oder auf Standard-H-FKW-Kältemittel, wie R407C oder R404A, umzurüsten (einhergehend mit dem nötigen Wechsel des Schmiermittels zu Polyolesteröl und ggf. dem Austausch der Expansionsventile). Die neuen Kältemittel R422A (ISCEON MO79) und R422D (ISCEON MO29) stellen eine einfache Alternative zu R22 oder R22-Gemischen dar, weil sie sich durch Mineral- (bzw. Alkylbenzol-) ölverträglichkeit auszeichnen. Die neuen Gemische können ähnlich wie R22 eingesetzt werden und benötigen daher wesentlich geringere Anlagen-Umrüstzeiten. Der Vortrag beinhaltet Alternativen für die Umrüstung von H-FCKW Kälteanlagen Leistungsmessungen für einstufige und zweistufige Verdichter Beispiele von umgestellten Anlagen Hinweise für weitere Anlagenoptimierungen [1 ] 47

49 DKV Wärmepumpen - Forum Sprachen: Vorträge in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Mittwoch, Uhr Uhr Donnerstag, Uhr Uhr Wo Halle 1 Industrial Heat Pump Village (Stand 1-534) Zielgruppen Technik-Marketing-Vertrieb im Handwerk Planer, Anwender und Entscheider für Gewerbeanwendung Inhalt Moderator Wärmepumpen in Industrie und Gewerbe Wärmepumpen im Gebäudebestand Wärmepumpen für die Brauchwarmwassererzeugung Dr. Peter Göricke Prof. Dr. Hans-Jürgen Laue Ablauf Mittwoch, den Uhr Einführung und Moderation Dr. Peter Göricke Uhr Uhr Uhr Heizen und Kühlen mit Gross - Wärmepumpen Anforderungen an Verdichter in unterschiedlichen Wärmepumpen-Anwendungen. Moderne Inverterwärmepumpen im bivalenten Betrieb -Modellrechnungen und Erfahrungen aus der Praxis Seasonal efficiency benefits of the vapour injection scroll compressor in heat pumps for retrofit applications Norbert Blümig Alpha- InnoTec Jörg Saar Danfoss Volker Weinmann Daikin Dr. Eric Winandy Emerson Ablauf Donnerstag, den Uhr Einführung und Moderation Prof. Hans-Jürgen Laue Uhr Hochtemperatur Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel Wohnüberbauungen mit Wärmepumpen Zentrale Wärmeerzeugung - dezentrale Brauchwarmwassererzeugung Uhr Erfahrungen mit Großwärmepumpen Uhr Wärmepumpen-Installationen für hohe Heizund Kühllasten durch die Parallelschaltung von Seriengeräten Peter Schäftlein Johnson Controls Daniel Trüssel KWT Kälte Wärme Technik Achim Fißl IDM Energiesysteme Andreas Meyer Glen Dimplex 48

50 DKV Wärmepumpen - Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Heizen und Kühlen mit Gross - Wärmepumpen Dipl.-Ing.(FH) Norbert Blümig Alpha-InnoTec GmbH Industriestr. 3 D Kasendorf norbert.bluemig@alpha-innotec.de Das Bedürfnis nach Komfort gewinnt immer grössere Bedeutung. Hierzu zählt auch die Kühlung des Hauses oder eines Gebäudes im Sommer. Das gilt im privaten, aber noch viel mehr im gewerblichen Bereich (Stichwort: Bielefelder Urteil). So wird Kühlung manchmal von nice to have zu einem must. Verwaltungsgebäude werden zurzeit häufig durch eine Architektur geprägt, die auf große Transparenz, sprich viel Glas- und Fensterfläche setzt. Diese äußere Form des Gebäudes bedeutet nicht selten, dass die Kühlleistung größer ist als die Heizleistung. Und das in den Übergangszeiten eine Gleichzeitigkeit erforderlich wird je nach Ausrichtung des Gebäudes bzw. der Nutzräume. In der Gleichzeitigkeit liegt die Herausforderung, aber auch die große Chance für die Wärmepumpe. Über entsprechende Hydraulikkonzepte lassen sich mit den Wärmequellen Erdreich und Wasser sehr gute Kühlleistungen realisieren. Alpha-InnoTec hat mit seiner Professionell - Serie Wärmepumpen im Portfolio, die bis zu 160 kw Heizleistung als Einzelmaschine erreichen. Durch den Betrieb mehrerer Wärmepumpen in Kaskade können somit maximal 640 kw Heizleistung resp. ca. 500 kw Kälteleistung zur Verfügung gestellt werden. Damit ist eine Vielzahl von Anwendungsgebieten abzudecken, denn das Gros der Applikationen liegt aus unserer Erfahrung im Bereich von 100 bis 300 kw Heizleistung resp. 80 bis 240 kw Kälteleistung. Nachfolgend die Punkte, die im Vortrag vorgestellt werden: Professionell - Wärmepumpen im Verbund für große Leistungen Einbindung der Wärmepumpen über Netzwerkschnittstelle in die GLT Mittels Internetbrowser Steuerung der Wärmepumpen über Webserver Lösung passive Kühlung mit Erdreich - Wärmepumpen im Zwei-Leiter-System Lösung passive Kühlung mit Wasser - Wärmepumpen im Zwei-Leiter-System Lösung aktive Kühlung mit Erdreich - Wärmepumpen im Vier-Leiter-System Praxisbeispiele, u. a. Kühlung durch Wärmerückgewinnung Stichworte: Gleichzeitiges Heizen und Kühlen mit der Wärmepumpe, passives Kühlen, aktives Kühlen, Regenerierung der Wärmequelle, Kühlung durch Wärmerückgewinnung 49

51 DKV Wärmepumpen - Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Anforderungen an Verdichter in unterschiedlichen Wärmepumpen-Anwendungen Dipl.-Ing. (FH) Jörg Saar B. Eng. (Hons.) Danfoss GmbH Kältetechnik- Carl-Legien-Str. 8 D Offenbach Kaelte-info@danfoss.com Die Wärmepumpe ist als technisch interessante und aufstrebende Technologie in aller Munde. Das Bild der Wärmepumpe in der Öffentlichkeit, wie auch in Fachkreisen, wird dominierend geprägt von Maschinen zum Einsatz in neu errichteten Wohngebäuden. Ebenfalls als Wärmepumpen können bestimmte Klimaanlagen oder eine chemische Reinigungsmaschine betrachtet werden. Hier werden Kältemittelverdichter zumindest zeitweise mit dem Zweck betrieben, die Verflüssigungswärme zu nutzen. Jeder dieser Einsätze beinhaltet unterschiedliche Gegebenheiten, Erfordernisse und Möglichkeiten. Die geographische Wahl des Aufstellungsortes einer Heizwärmepumpe kann die zu verwendende Verdichtertechnologie beeinflussen. (Hubkolben / Scroll Startverhalten Verdichter) Die unterschiedliche Nutzung gewerblicher Gebäude ermöglicht eine hohe Energieeffizienz durch die richtige Wahl der Optimierungspunkte der Verdichter Die prozessbedingten, schnellen Lastwechsel in einer chemischen Reinigungsmaschine stellen hohe Ansprüche an den Motorschutz von Scroll-Verdichten Anhand dieser Beispiele werden innovativ einfache, sichere, energetisch sinnvolle Verdichterlösungen für den Einsatz in Wärmepumpen (Verflüssigungswärme nutzende Anlagen) aufgezeigt. Stichworte: Verdichtertechnologie, Optimierungspunkte Verdichter, Energieeffizienz, Motorschutz, Betriebssicherheit 50

52 DKV Wärmepumpen - Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Moderne Inverterwärmepumpen im bivalenten Betrieb Modellrechnungen und Erfahrungen aus der Praxis Dipl.-Ing. Volker Weinmann Daikin Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching weinmann.v@daikin.de Die Reduzierung der CO 2 -Emissionen bei der Beheizung von Gebäuden muss kontinuierlich verfolgt werden, um die Klimaziele, die sich Deutschland gesetzt hat, auch zu erreichen. Um diese Ziele zu erreichen, müssen Möglichkeiten gesucht werden, wie der Verbrauch und damit die CO 2 -Emissionen im Gebäudebestand verringert werden können. Eine Möglichkeit bietet die Wärmepumpe, die das technische Potenzial hat, den wesentlichen Teil der Raumwärme und des Warmwassers sowohl im Neubausektor als auch im Altbaubestand zu decken. Von entscheidender Bedeutung für die Akzeptanz beim Kunden ist neben der Reduzierung der CO 2 -Emissionen die Frage nach der Investitionssumme und den anschließenden Betriebskosten. Die Auslegung der Wärmepumpe auf einen bivalent alternativen Betrieb ist im Blick auf die Investitionskosten die kostengünstigste Alternative. Es bleibt die Frage offen, inwieweit diese Betriebsweise sich auch positiv auf die Reduzierung der Betriebskosten und der CO 2 -Emissionen auswirkt. Im Vortrag werden die theoretisch möglichen Einsparungen anhand von Modellrechnungen dargestellt und mit den Ergebnissen aus der Praxis verglichen. Stichworte: CO 2 -Emissionen bivalente Betriebsweise Investitionskosten Betriebskosten Modellrechnungen praktische Ergebnisse 51

53 DKV Wärmepumpen - Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg SEASONAL EFFICIENCY BENEFITS OF THE VAPOUR INJECTION SCROLL COMPRESSOR IN HEAT PUMPS FOR RETROFIT APPLICATIONS Dr. Eric Winandy Emerson Climate Technologies S.A., Rue des Trois Bourdons, 27, B Welkenraedt, Belgien Eric.Winandy@Emerson.com In retrofit applications, a high water flow temperature and a high capacity at low ambient conditions are required. For air source, direct electric heating is in general necessary to compensate for the lack of capacity and for the limitations of the compressor envelope, which consequently affects directly the seasonal COP of the heat pump (HP). Direct heating is minimised with a vapour injected scroll specially designed for this application.. The operating envelope allows this compressor to operate in a region required for boiler replacement heat systems using radiators which need 55 C + temps at low ambient, and this helps to enhance seasonal COP. In order to quantify the benefits of this technology on the seasonal performance of the HP, a comparison method based on the known compressor performance has been developed. Both air source and ground source can be modeled The following parameters can be handled: both space heating and domestic hot water requirements simultaneously, fixed water flow temperature or compensated control, size of the HP relative to load Various locations back-up direct heating, evaporator and condenser size, defrost derating. The performance of similar sized air source heat pumps with various types of scroll compressors including the vapour injected scroll is compared in this presentation. Weather data are used to establish space heating load patterns representative of various regions in Europe, and this information is combined with the HP performance to show how the HP copes with regional annual temperature cycles.. Once the results obtained from the software have been verified by test data at a few key points, the seasonal performance can be investigated without the need for a long and costly test programme. The model is found to closely track test COP data at specific operating points when the air source HP is tested at EN14511 conditions. The examples provided demonstrate the performance advantage of vapour injection for air source heat pumps, when compared to conventional scroll technology. Keywords: Retrofit Applications, Vapour Injection Scroll compressor, Seasonal Efficiency-model 52

54 DKV Wärmepumpen - Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Hochtemperatur Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel Dipl.-Ing. Peter Schäftlein Johnson Controls Systems & Service GmbH Peter.schaeftlein@jci.com Die aktuelle Klimaentwicklung und der drastische Anstieg der Rohölpreise zwingt dazu, alle Potenziale der Einsparung von Primärenergie zu nutzen. Die Hochtemperatur Wärmepumpe mit dem Kältemittel Wasser (R718) dient dazu. Die Anwendungsgrenze für herkömmliche Wärmepumpen liegt bei ca C Wasservorlauftemperatur. Um ein energetisch hochwertigeres Temperaturniveau von bis zu +97 C Vorlauftemperatur zu realisieren, waren bisher nur Sonderlösungen mit brennbaren Kältemitteln (Butan, Isobutan und Pentan) verfügbar. Die Brennbarkeit dieser Kältemittel und der damit erforderliche Ex-Schutz bedingen hohe Errichtungskosten und Betreiberanforderungen. Dies hat einen vermehrten Einsatz von Hochtemperatur Wärmepumpen bisher verhindert. Aufgrund steigender Nachfrage für Wärmepumpen im Hochtemperaturbereich, wurde zur Bedienung der Aufgabenstellung ein Kompressionskreisprozess mit einem praxisgerechten Kältemittel entwickelt und von Johnson Controls patentiert. Das gewählte Kältemittel R718 hat unschlagbare Vorteile: - Kein Ozonschicht-Gefährdungspotential, ODP = 0 - Keine Einwirkung auf den Treibhauseffekt, GWP = 0 - Kältemittelbeschaffungs- und Entsorgungskosten sind vernachlässigbar - Kältemittelverluste sind für die Umwelt nicht belastend - Aufgrund des niedrigen Verdichtungsenddruckes, die Ungiftig- / Unbrennbarkeit des Kältemittels ergibt sich kein besonderes Gefährdungspotential für Servicearbeiten und Betreiberpersonal. - Wiederkehrende Prüfungen an Druckgeräten und eine Gaswarneinrichtung entfallen. In der Entwicklung waren vor allem Lösungen zu finden für: - Kältemittelkreislauf im extremen Unterdruck - Großer Leistungsspezifischer Saugvolumenstrom - Großes Verdichtungsdruckverhältnis - Schmieröl für Kältemittel Wasser im Hochtemperaturbereich - Verdampferkonstruktion Das Ergebnis: - Warmwasservorlauftemperaturen bis + 97 C - Einzelanlagen Leistungsspektrum vom 200 bis 550 kw Wärmeleistung - Leistungszahl 4,5 bei + 65 C Verdampfungs- und +100 C Verflüssigungstemperatur - Niedriger Anlagenleistungspreis bei maximaler Umweltfreundlichkeit Die Einsatzbereiche sind vielfältig. Im Fokus stehen Produktionsbetriebe mit großem Wärmebedarf im Warmwasservorlauftemperaturbereich bis + 97 C. Darüber hinaus ist eine Nachheizung mittels herkömmlicher Kesselanlage einfach möglich. Beispielhaft sind milch- u. fleischverarbeitende Industriebetriebe, die in der Regel immer eine Kälteanlage als Abwärmequelle zur Verfügung stehen haben, oder auch Fernwärmenetze, die im Verbund mit einer Zentralkälteanlage arbeiten. Der Anteil der Primärenergiekosten an den Stückkosten ist nicht mehr vernachlässigbar und steigt unabsehbar. Unternehmen, die jetzt in die Installation von innovativer Technik zur Begrenzung des Energiekostenanteils ihrer Produkte investieren, verbessern ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig. Ab jetzt gibt es eine Wärmepumpe für den Hochtemperaturbereich, der bisher nicht bedient werden konnte. Das Einsparungspotential für den Anlagenbetreiber fordert unseren Beitrag. Stichworte: Hochtemperatur Wärmepumpe Natürliches Kältemittel R718 Abwärmequellennutzung 53

55 DKV Wärmepumpen - Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Wohnüberbauungen mit Wärmepumpen Zentrale Wärmeerzeugung - dezentrale Brauchwarmwassererzeugung Dipl.-Ing. Daniel Trüssel KWT Kälte Wärme Technik AG Hühnerhubelstrasse 79 CH-3123 Belp daniel.truessel@kwt.ch Auch in großen Überbauungen erfreuen sich Wärmepumpenanlagen immer größer werdender Beliebtheit. Die Verknappung der fossilen Ressourcen und der damit verbundene Preisanstieg der Energie führen dazu, dass geothermische Wärmepumpenanlagen trotz der höheren Kosten wirtschaftliche Alternativen bei großen Wohnungsbauprojekten bedeuten. Wer kennt die Aufgabenstellung nicht? Mehrere Mehrfamilienhäuser müssen mit Raumwärme und Trinkwarmwasser versorgt werden. Die Wahl des geeigneten Konzeptes ist nicht immer einfach. Zentrale Heizwärmepumpe, Brauchwarmwasser auch zentral? Verteilverluste und unterschiedliche Temperaturniveaus sprechen dagegen. Zentrale Heizwärmepumpe dezentrale Brauchwarmwasserspeicher in den Häusern? Die Fernleitung auf 65 C hochfahren ist mit der Wärmepumpe nicht problemlos machbar. Die Verluste im Sommerbetrieb mit über 50% sind nicht wirklich wirtschaftlich. Alles dezentral in den Häusern anordnen? Stellt oftmals eine teure Lösung dar und die Zukunft ist weitgehend verbaut. KWT stellt einen Lösungsansatz vor mit welchem sowohl in Bezug auf die Verteilverluste als auch in Bezug auf einfache Integration in die Haustechnik neue Wege beschritten werden. Stichworte: Wärmepumpen für Mehrfamilienhäuser Zentrale Wärmeerzeugung Dezentrale Brauchwarmwassererzeugung 54

56 DKV Wärmepumpen - Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Erfahrungen mit Großwärmepumpen Achim Fißl IDM Energiesysteme GmbH Mozartstraße 22 D Krumbach fissl@idm-energie.com Wenn Wärme für große Gebäude gefragt ist, dann wurden Wärmepumpen lange Zeit nicht in die enge Wahl genommen. Seit Frühjahr 2006 ist der Wärmepumpenhersteller IDM Energiesysteme mit einer Produktlinie auf dem Markt, die speziell für große Heizleistungen konstruiert ist. Mit der IDM TERRA MAX hat IDM vor gut zwei Jahren eine Wärmepumpe speziell für Großanlagen entwickelt. Durch den Aufbau aus zwei getrennten Kältekreisläufen kann man diese als zwei redundante Maschinen in einer bezeichnen. Dieser siamesische Zwilling hat drei Vorteile: dieselbe Sicherheit wie 2 kleine Maschinen bei geringeren Investitions- u. Installationskosten Reduktion der Startvorgänge im Teillastbereich, Verlängerung der schon langen Lebensdauer unterschiedliche Kältemittel in den beiden Kältekreisläufen. Der Einsatz von zwei getrennt arbeitenden Verdichtern ermöglicht eine sehr flexible Verwendung. Denn mit Schaltungen von 0%, 50% und 100% je Maschine sind insgesamt drei Betriebsstufen mit nur einer WP erzielbar und damit ein gleichmäßiger Betrieb auch zu Jahreszeiten garantiert, in denen noch nicht die volle Heizleistung erforderlich ist. Große WP-Anlagen führen zu größeren Einsparungen, da die Investitionskosten in geringerem Maß steigen als die Heizlast. Dies wird anhand konkreter Beispiele dargestellt. Folgende Erfahrungen mit Großwärmepumpenanlagen haben sich ergeben: Planer sind zusammen mit den Architekten und Bauherrn nicht für die Bedürfnisse bezüglich Raumgröße der Heizzentrale, niedrige Vorlauftemperaturen im Heizsystem und Möglichkeiten auf der Wärmeabgabeseite sensibilisiert. Nachdem viele Anlagenbauer und Heizungsbauer langjährige Erfahrungen im fossilen Bereich haben und nur wenig bis keine Erfahrung im Bereich Groß-WP, versuchen sie den Investor auf fossile Energie umzudrehen und locken hierbei mit niedrigeren Investitionskosten. Die niedrigen Vorlauftemperaturen sind ein Thema, das bequem durch gesetzgeberische Maßnahmen gesteuert werden kann. Warum brauchen wir im Jahre 2008 noch 60 C oder gar mehr für die Beheizung eines Raumes auf 20? Wer es Ernst meint mit den regenerativen Energien, der schreibt eine max. Vorlauftemperatur von 40 C im Neubau vor und legt im Sanierungsfall eine Übergangsfrist von 5 Jahren fest. Oft werden sinnvolle Maßnahmen wie Wärmeschutz Energieeffizienz erneuerbare Energien gegeneinander abgewogen bzw. gegeneinander ausgespielt. Der Finanzrahmen reicht manchmal nicht für Wärmeschutz + Heizkörpertausch + WP. Genau die Kombination jedoch ist es, die nicht nur wirtschaftliche Anlagen entstehen lässt, sondern auch eine massive Reduktion der CO 2 -Emmissionen und der Primärenergie bewirkt. Da viele Behörden recht autark arbeiten, ist der jeweilige Antragsteller dem Ansprechpartner ausgeliefert. Zum einen werden willkürliche Forderungen, zum anderen technisch nicht nachvollziehbare Anforderungen aufgestellt, die keinem -inklusive der Umwelt- nützen. Das Prüfungswesen bei WP beschränkt sich auf eine Obergrenze von 100kW. Dies hat zur Folge, dass nahezu keine Großwärmepumpe ein D-A-CH-Gütesiegel besitzt und alle Angaben bezüglich COP Herstellerangaben sind und keine Angaben von einem unabhängigen und zudem zertifizierten Prüfinstitut. Wünschenswert wäre in unser aller Interesse, dass alle Großwärmepumpen ein Gütesigel besitzen, dass sie ein Energieeffizienzlabel besitzen und somit für den Investor, Planer und Architekten vergleichbar wären. Stichworte: Redundante Wärmepumpen, Reduzierte Investitionskosten Erfahrungen mit Groß-WP 55

57 DKV Wärmepumpen - Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Wärmepumpen-Installationen für hohe Heiz- und Kühllasten durch die Parallelschaltung von Seriengeräten Andreas Meyer Glen Dimplex Deutschland GmbH Am Goldenen Feld 18 D Kulmbach andreas.meyer@dimplex.de In vielen Gebäuden wird heute schon mehr gekühlt als geheizt. Die Gründe für den steigenden Kühlbedarf bei gleichzeitig sinkendem Heizwärmebedarf sind offensichtlich. Der relativ hohe Dämmstandard an Gebäuden reduziert den Wärmebedarf, während die Kühllast durch höhere solare Energiegewinne, das steigende Komfortbewusstsein der Menschen und inneren Wärmelasten weiter steigt. Insbesondere in gewerblich genutzten Räumen wie Arztpraxen oder Büros wird der Kühlbedarf durch die Abwärme von elektrischen Geräten und die Beleuchtung immer höher. Deshalb muss neben dem Heizen auch dem effizienten Kühlen von Gebäuden immer mehr Beachtung geschenkt werden. Glen Dimplex bietet Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen für die Wärmequellen Luft, Erdreich und Grundwasser. Die integrierte Regelung ermöglicht es mit Gebläsekonvektoren und Flächenheizungen im Winter zu heizen und im Sommer zu kühlen. Reversible Wärmepumpen mit Zusatzwärmeaustauscher nutzen die im Kühlbetrieb anfallende Abwärme direkt als kostenlose Energie für die Warmwasser- und Schwimmbadbereitung. Die Parallelschaltung von mehreren Wärmepumpen ermöglicht die Nutzung eines ausgereiften und hocheffizienten Serienproduktes für unterschiedlichste Kundenanforderungen: Abdeckung hoher Heiz- bzw. Kühllasten Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung Kombination von Sole/Wasser- mit Luft/Wasser-Wärmepumpen bei nicht ausreichender Fläche für die Sondenbohrungen Kombination von reinen Heizungswärmepumpen mit reversiblen Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen bei hohem Heiz- und relativ geringem Kühlbedarf Stichworte: Effizientes Heizen, aktives Kühlen mit Abwärmenutzung, Regelung für kombiniertes Heizen und Kühlen, Parallelschaltung, Hochtemperatur-Wärmepumpen 56

58 Sprachen: FGK Klima Forum Vorträge in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Mittwoch, Uhr Donnerstag, Uhr Freitag, Uhr Wo Halle 7, Forum Stand Ablauf Mittwoch, den Uhr Einführung und Moderation Richtlinien und Normen Normen im Nichtwohnbereich Günther Mertz Claus Händel, Fachinstitut Gebäude-Klima e.v Uhr DIN18599 Relevanz für Raumklimageräte Dr. Sylvia Schädlich, InEKK Uhr Uhr Dichtheitsprüfung von Klima- und Kälteanlagen Vom Sinn und Zweck der Eurovent Zertifizierung Rainer Brinkmann, Johnson Controls Systems Andrea Voigt, AMV Communication Ablauf Donnerstag, den Uhr Uhr Einführung und Moderation VRF Systeme u. Verbindung Klimazentrale VRF- Systeme Zentral Steuern u. Überwachen HVS Digitale Technologie für RLT- Zentralgeräte Claus Händel Matthias Jacken Stulz GmbH Frank J. Bartmann, Johnson Controls Systems Uhr Neue Entwicklungen bei Kaltwassersätzen Uhr Spezifische Vorteile von VRF- Systemen Peter Grolla, Daikin Olaf Radtke, Walter Meier Ablauf Freitag, den Uhr Uhr Einführung und Moderation VRF Systeme u. Richtlinien und Normen Wärmerückgewinnung in der Klimatisierung Verbindung von RLT- Zentralgeräten mit VRF- Technik Günther Mertz André Fichtner Daikin Horst Bendert, Michael Lechte Mitsubishi Electric Uhr Verbesserte Gebäude Energieeffizienz durch Energierückgewinnung Uhr Normen im Nichtwohnbereich Michel Roffè-Vidal Airwell Claus Händel Fachinstitut Gebäude-Klima e.v. 57

59 INFORMATION Die normativen Rahmenbedingungen, basierend auf nationalen und europäischen Normen und Verordnungen, beeinflussen in nicht unerheblichem Maße die aktuelle Entwicklung der Klima- und Lüftungstechnik. Parallel hierzu beeinflussen die technologischen Entwicklungen in positivem Sinne die Anwendungsmöglichkeiten der Klima- und Lüftungstechnik. Das FGK Klima Forum stellt auf praxisgerechte Weise die aktuellen Normen und deren Auswirkungen vor. Im Vordergrund stehen die Normen im Nichtwohnbereich, die DIN sowie die Dichtheitsprüfung von Klima- und Kälteanlagen. In dem die Technologie behandelnden Teil werden neue Entwicklungen und Anwendungsmöglichkeiten der Kälte- und Klimatechnik präsentiert. Im Fokus stehen hierbei die aktuellen VRF- Systeme sowie die neuen Entwicklungen bei Kaltwassersätzen. In allen Vorträgen werden die Energieeffizienz sowie die Optimierung der Betriebsführung einen maßgeblichen Schwerpunkt einnehmen. FGK Klima Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Normen im Nichtwohnbereich Claus Händel Fachinstitut Gebäude-Klima e.v. In den letzten drei bis vier Jahren war eine besondere Dynamik insbesondere bei den Systemnormen im Bereich Klima- und Lüftungstechnik festzustellen. Der Grund hierfür lag in der Verabschiedung verschiedener EU-Richtlinien, die eine besondere Bedeutung für die Klima- und Lüftungstechnik haben: EU-Gebäuderichtlinie EPBD und den entsprechenden nationalen Arbeiten zur Energieeinsparverordung EnEV. Insgesamt 43 EN-Normen unter dem Mandat Nr. 343 und die nationale Rechenregel DIN V EuP Energy using Products Richtline. Ökodesignrichtlinie: Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte. In Deutschland umgesetzt mit dem Energiebetriebenen-Produkte-Gesetz. RES Renewable Energy Sources Richtlinie. Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland und einzelnen Bundesländern schon vorweggenommen über die Regenerativen Wärmegesetze. F-Gase-Verordnung und die nationale Umsetzung innerhalb der Chemikalien- Klimaschutzverordnung. Für Planer und ausführende Firmen, aber auch für die Betreiber von Klima- und Lüftungsanlagen stellt die Beachtung aller dieser neuen Normen und Richtlinien eine besondere Herausforderung dar. Der Vortrag gibt einen Überblick und gibt Hinweise für besondere Chancen auf zukünftigen Gschäftsfeldern. 58

60 FGK Klima Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg DIN V Relevanz für Raumklimageräte Dr.-Ing. Sylvia Schädlich Institut für Energie-, Kälte- und Klimatechnik Gladbeck GmbH (InEKK) D Gladbeck sylvia.schaedlich@inekk.de Basierend auf der europäischen Richtlinie Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) ist im Rahmen der nationalen Umsetzung am 01. Oktober 2007 die Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV) in Kraft getreten. Dies sieht ein umfangreiches Rechenverfahren zur Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung für Nichtwohngebäude nach DIN V vor. Teil 7 dieser Norm behandelt den Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen, zu dessen Ermittlung ein so genanntes Kennwertverfahren zur Anwendung kommt. Voraussetzung ist allerdings die Ermittlung von Eingangsdaten in den Teilen 2 und 3 der Norm. Nach einer kurzen Einführung in den Aufbau und die Zusammenhänge der DIN V wird auf das grundsätzliche Berechnungsverfahren von RLT- und Kälteanlagen (DIN V ) und dessen Voraussetzungen (DIN V und -3) eingegangen. Im Mittelpunkt steht dabei das Verfahren für Raumklimageräte sowie die hierbei zu berücksichtigenden Kennwerte, die gegenüber wasserführenden Systemen dargestellt werden. Zu beachten ist dabei, dass im Teil 7 lediglich die Endenergie für die Kälteerzeugung ermittelt wird. Bei Einsatz der Geräte im Heizfall muss die Berechnung der hierfür erforderlichen Endenergie nach DIN V Teil 5 (Endenergiebedarf von Heizsystemen) erfolgen. In diesen Rechenverfahren den Überblick zu behalten, ist nicht ganz einfach und erfordert eine vertiefte Kenntnis der Norm. Im Rahmen des Vortrages soll ein Überblick über das Rechenverfahren gegeben werden, wobei anhand von Vergleichsrechnungen der Einfluss von wichtigen Parametern bei der Berechnung aufgezeigt wird und somit eine Gegenüberstellung von Raumklimageräten und Kaltwassersätzen für den jeweiligen Einsatzfall erfolgen kann. Stichworte: Raumklimageräte, DIN V 18599, Kälteerzeugung, Heizung / Lüftung / Kühlung 59

61 FGK Klima Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Dichtheitsprüfungen von Klima- und Kälteanlagen Dipl.-Ing. Rainer Brinkmann Johnson Controls Systems & Service GmbH Undichtigkeiten und Kältemittelverluste an Klima- und Kälteanlagen haben vielfältige negative Auswirkungen. Beispielsweise: Umweltbelastung / Umweltschäden Belastung der Arbeitsumgebung gefährliche Gaskonzentrationen unwirtschaftlicher Energieeinsatz usw. Aus diesen Gründen werden in verschiedenen Gesetzen, Verordnungen und technischen Richtlinien Forderungen zur Verbesserung der Anlagendichtheit und zur Durchführung regelmäßiger Dichtheitsprüfungen durch qualifiziertes und zertifiziertes Personal erhoben. Eine Reihe dieser Vorschriften werden im Vortrag genannt. Neben den Vorgaben zur Qualifizierung und Zertifizierung des zu Dichtheitsprüfungen zugelassenen Personals wurden im europäischen Rahmen Standardanforderungen für die Durchführung von Dichtheitskontrollen verordnet. Es wird zwischen indirekten und direkten Dichtheitsprüfverfahren unterschieden. Je nach Anlagentyp wie zum Beispiel bei Klimaanlagen und Klimageräten, Kaltwassersätzen oder Industriekälteanlagen sind unterschiedliche Bedingungen für die Durchführung von Dichtheitskontrollen in der Praxis zu berücksichtigen. Besonderheiten und praxisrelevante Einflüsse bei Dichtheitskontrollen bei den jeweiligen Anlagentypen werden erläutert. Stichworte: Klima- und Kälteanlagen, Dichtheitsprüfung, Klimagerät, Kaltwassersatz, Industriekälteanlage 60

62 FGK Klima Forum 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Vom Sinn und Zweck der Eurovent Zertifzierung Andrea Voigt Eurovent Certification Company F Paris Auf Anfrage der Hersteller überprüft Eurovent die wichtigsten Leistungsdaten von Produkten aus den Bereichen Kälte-, Klima- und Lüftungstechnik und veröffentlicht dann die Ergebnisse. Das klingt auf den ersten Blick ganz einfach, ist aber tatsächlich ein sehr umfangreiches Unterfangen. So stellt die Eurovent Zertifizierung für Klimageräte bis 100 kw, Kaltwassersätze, Wärmeübertrager und zahlreiche andere Produktgruppen in Europa bislang die einzige unabhängige Überprüfung von Leistungsdaten dar. Die Prüfungen der Leistungsdaten erfolgen durch unabhängige Testlabore, die von der Eurovent Zertifzierung beauftragt werden. In Deutschland sind dies TÜV Nord, TÜV Süd, DMT und WSP je nach zu überprüfender Produktkategorie und Prüfkriterien. Zunächst ging es bei der Eurovent Zertifizierung ausschließlich darum zu überprüfen, ob die Leistungsdaten der Hersteller korrekt sind. In Anbetracht der aktuellen Entwicklungen und der europäischen Gesetzgebung, ganz besonders auch im Bereich der Umweltverträglichkeit von Produkten, wird nun auch für manche Gerätekategorien eine Klassifizierung der Energieeffizienz angegeben. In diesem Zusammenhang ist auch der neu eingeführte ESEER Wert für Flüssigkeitskühler zu sehen. Bis vor kurzem noch wurde bei Eurovent die Kälteleistung von Chillern ausschließlich nach dem EER Wert (Energy Efficiency Ratio) beurteilt. Hierfür werden Volllastbedingungen zugrunde gelegt. Allerdings haben zahlreiche Studien im Laufe der vergangenen Jahre gezeigt, dass auf diese Weise die saisonabhängige Leistung der Flüssigkeitskühler, die tatsächlich nur selten bei Volllast laufen, nicht berücksichtigt wird. So wird bei der Auslegung in erster Linie darauf geachtet, dass der Kühlbedarf bei Spitzenlast abgedeckt wird, während das Gerät jedoch während 95% seines Betriebs nur bei Teillast läuft. Aus diesem Grund haben sich die Chiller Hersteller, die ihre Geräte durch Eurovent Certification zertifizieren lassen, entschieden zu untersuchen, welche Beurteilungskriterien am besten geeignet sind, um ein möglichst realistisches Bild der Leistung ihrer Geräte zu erhalten. Der neue Indikator trägt den Namen ESEER European Seasonal Energy Efficiency Ratio und berücksichtigt ganz besonders auch Teillastbedingungen. 61

63 FGK Klima Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg VRF-Systeme zentral Steuern und Überwachen Dipl.-Ing. Matthias Jacken Stulz GmbH Geschäftsbereich Klima- und Befeuchtungssysteme 22457Hamburg Die rasante technologische Entwicklung in der Gebäudeleittechnik und die damit verbundene ansteigende Vernetzung von verschiedenen Gewerken und Systemen macht es erforderlich, dass auch VRF-Systeme in diese Netzwerkstrukturen eingebunden werden. STULZ liefert einen Großteil der VRF-Systeme von MITSUBISHI Heavy Industries Ltd. mit einer Anbindung an eine zentrale Leittechnik aus. Die zentrale Steuerung und Überwachung von VRF-Systemen kann mit verschiedenen Komponenten erreicht werden: - Kabelfernbedienungen - Zentralfernbedienungen - Schnittstellen zur Geräteanbindung - Herstellerspezifische / herstellergebundene Steuerungssysteme - Anbindung an herstellerübergreifende ZLT-/ GLT-Systeme - Bedienung über das Internet In den vorgestellten technischen Lösungsvarianten werden auch immer wiederkehrende Fragen beantwortet Warum Systeme zentral Steuern und Überwachen? Was ist der Unterschied zwischen einer Zentralen Leittechnik (ZLT) und einer Gebäudeleittechnik (GLT) und welche Vorteile können erzielt werden durch eine Zentralisierung. Wichtige Argumente für eine Leittechnik sind nicht nur der Bedienkomfort für den Betreiber, sondern auch die Sicherheitsaspekte, die das Schalten von technischen Anlagen im Gefahrenfall Gewerke übergreifend ermöglichen. Zusätzlich bieten diese Systeme die Erfassung von Energieverbräuchen und der damit verbundenen Energiekostenabrechnung sowie einer Energieoptimierung. Mit dem Einsatz der VRF-Systeme in Verbindung mit einer Zentralen Leittechnik können nicht nur Kosten reduziert und die Umweltbilanz verbessert werden, es wird hiermit auch eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit der gesamten technischen Gebäudeausstattung erreicht und das mit einem hohen Maß an Komfort, Sicherheit, Qualität und Effektivität der Anlagen. Stichworte: Komfort, Sicherheitsaspekte, Energieoptimierung, Kosteneinsparung 62

64 FGK Klima Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg HVS - Digitale Technologie für RLT-Zentralgeräte Dipl.-Ing. Frank J. Bartmann Johnson Controls Systems & Service GmbH frank.j.bartmann@jci.com Ein RLT-Zentralgerät kann u.a. folgende funktionale Komponenten enthalten: Klappen, Luftfilter, Wärmeaustauscher für Wärmerückgewinnung, Lufterwärmer, Schalldämpfer, Ventilator, Luftkühler und Luftbefeuchter. Nur der Luftkühler soll im Folgenden betrachtet werden. Die im Luftkühler abzuführende Wärmeleistung kann im einfachsten Fall über einen Direktverdampfungskreislauf durch Betrieb einer entsprechenden Verdichter-/Verflüssigereinheit abgefahren werden. Im Sinne einer verbesserten Energieeffizienz sollte diese Kältemaschine mit einer geeigneten Leistungsregelung ausgestattet sein, die die Momentanleistung möglichst genau an die aktuelle Kühllast anpasst. In diesem Zusammenhang soll die HVS-DX Technik vorgestellt und insbesondere die Leistungsregelung erläutert werden. Statt der direkten Beaufschlagung mit Kältemittel kann der Luftkühler auch mit Kaltwasser bzw. Sole beaufschlagt werden, um die überschüssige Wärme abzuführen. Auch dafür werden mit HVS-Split und HVS-Compact geeignete Anlagentechniken vorgestellt. Bei Bedarf können sämtliche erforderliche Regelungsaufgaben eines RLT-Zentralgeräts von der HVS Regelung mit erledigt werden. Darüber hinaus stehen vielfältige Möglichkeiten zur Kommunikation sowie zur vollständigen Einbindung in übergeordnete Leittechniksysteme zur Verfügung. Stichworte: RLT-Zentralgerät - HVS-DX Verdichter-/Verflüssigereinheit - Leistungsregelung im Teillastfall - Energieeffizienz - HVS-Split und HVS-Compact - Regelungsmöglichkeiten 63

65 FGK Klima Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Neue Entwicklungen bei Kaltwassersätze mit Inverter-Verdichter zum Kühlen und Heizen Peter Grolla Daikin Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching grolla.p@daikin.de Die Märkte befinden sich im Wandel! Brüssel, die nationalen Verbände und deren Institute sowie die Hersteller selbst - arbeiten mit Hochdruck daran, dem Heizungs- und Klimamarkt immer effizientere und kostengünstigere Systeme zur Verfügung zu stellen. Primäres Ziel und Aufgabe der führenden Hersteller ist es, Entwicklungen anzustreben und zukunftweisende Technologien voranzutreiben, die die Energiekosten sowie die CO 2 -Emissionen im Sinne des Umweltschutzes weiter senken. Vorgestellt wird anhand einer innovativen Luft- Wasser- Wärmepumpe mit frequenzgeregelten Schraubenverdichtern, im Leistungsbereich von 274 bis 412 kw, welche Möglichkeiten die Symbiose aus VRV- Inverter- und Chiller- Technik dem Markt von heute bietet. In dem Vortrag wird aufgezeigt, wie es heute technisch möglich ist, Flüssigkeitskühler und Wärmepumpen so zu konzipieren, dass sehr hohe Energieeinsparpotentiale erreicht und ein monovalenter Ganzjahresbetrieb sichergestellt wird. Es wird im Detail erläutert, wie die neueste Generation von frequenzgeregelten Chiller- WP- Systemen den jeweiligen Bedarf der Anwendung, auch unter suboptimalen Witterungseinflüssen, abdecken kann und dies auf eine energetisch sinnvolle Art und Weise. Des Weiteren werden, neben dem heute zur Verfügung stehenden Leistungsbereich, die konzeptionelle Gestaltung der Maschinen, die verwendeten Komponenten und Kältemittel sowie die daraus resultierenden Vorzüge gegenüber traditionellen Systemen erörtert. 64

66 FGK Klima Forum 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Spezifische Vorteile von VRF-Systemen Olaf Radtke Walter Meier GmbH Carl-von-Linde-Str. 25, D Garching Bei der Wahl des Heizungs- und Klimatisierungssystems entscheiden sich immer mehr Planer-, Kältefachbetriebe und Betreiber für ein VRF Multi-Split-System. Diese eignen sich besonders zur Komfortklimatisierung von Büros, Geschäften und Hotelzimmern. Besonderheit der VRF-Technik ist, dass das Kältemittel direkt in den Inneinheiten verdampft (Kühlen) oder kondensiert (Heizen) und somit kein weiterer Wärmeträger erforderlich ist. Entsprechend entfallen Übertragungsverluste, wodurch der Wirkungsgrad erhöht wird und Betriebskosten gesenkt werden können. Energieeinsparung bringt zudem der Entfall von Umwälzpumpen. Die höhere spezifische Wärmekapazität des Kältemittels ermöglicht auch deutlich kleinere Leitungsquerschnitte der Verrohrung was vor allem bei beengten Platzverhältnissen, oder der Nachrüstung ein Vorteil ist. Nicht erforderlich sind bei VRF-Systemen z.b. auch Pufferspeicher womit der Platzbedarf der Außeneinheiten weiter reduziert wird und Anschaffungskosten entfallen. Bei Kaltwassersystemen ist ein aufwändiger hydraulischer Abgleich sehr wichtig für Funktion und Effizienz. Bei VRF-Systemen regelt die Computersteuerung mit elektronischen Einspritzventilen den Kältemittelfluss vollautomatisch, auch im Teillastbetrieb, auf optimale Betriebspunkte. Neben weiteren Vorteilen bietet ein VRF-System gleichzeitig die Funktionen Heizen und Kühlen ohne zusätzliche Kosten. Inneneinheiten gibt es in vielfältigen Varianten mit auffallend schönem Design und unauffällig niedrigen Geräuschpegeln. Ideal für Planer und Bauherren ist auch, dass bei der VRF-Technik die Regelung und das Heiz- Kühlsystem aus einer Hand geliefert werden, wodurch Schnittstellenprobleme ausgeschlossen werden. Umfangreiche Regelmöglichkeiten von der einfachen Hotelfernbedienung bis zum PC- Controller mit Einzelraumabrechnung bieten zudem höchsten Komfort und energieoptimierte Steuerungen. 65

67 FGK Klima Forum 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Wärmerückgewinnung mit VRV 3 Energy-Rec Andre Fichtner Daikin Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching fichtner.a@daikin.de Vorgestellt wird ein VRV System, welches die Möglichkeit der rekuperativen Wärmerückgewinnung (Wärmeverschiebung) innerhalb eines Gebäudes ermöglicht. Es wird aufgezeigt, wie es heute technisch möglich ist, hohe Wirkungsgrade und Energieeinsparung für ein Gesamtgebäude im monovalenten Ganzjahresbetrieb durch Wärmeverschiebung zu erzielen. Nach der Vorstellung des VRV³ Energy-Rec Produktportfolios stehen das System und seine vielfältigen Möglichkeiten im Vordergrund. Um das komplexe kältetechnische System besser zu verstehen, wird während des Vortrags das kältetechnische Fließbild aufgegriffen und erläutert. Somit werden aufbauend auf die im Vortrag erworbenen Grundkenntnisse des 3 Leiter- Systems alle Neuerungen und Fortschritte dargestellt. Zu diesen Fortschritten zählt auch, wie die neueste Generation vorhandene Abwärme aus technisch anspruchsvollen Lösungen, wie Technikräumen mit ganzjähriger Kühlung und niedriger Luftfeuchtigkeit oder Kaltwassererzeugern, ohne Frostschutzprobleme im Winter zuverlässig nutzen kann, um diese dem Gebäude als Wärmeleistung zur Verfügung zu stellen. Der Vortrag zeigt während der technischen Betrachtung des VRV³ Energy- Rec Systems auch die energiesparende und für den Nutzer nicht spürbare Abtauung der Außengeräte, während des Heizens. oder Wärmeverschiebungsmodus. Hierzu ist eine komplexe kältetechnische Betrachtung des Systems nötig, welche an Hand der Fließbildbetrachtung und der erhaltenen Kenntnisse präsentiert wird. 66

68 FGK Klima Forum 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Verbindung von RLT-Zentralgeräten mit VRF-Technik Horst Bendert, Technical Manager Michael Lechte, Marketing Manager Mitsubishi Electric Europe B.V. Die kältetechnische Anbindung von Kälteerzeugern an Lüftungsgeräten zur Versorgung von Nicht Wohngebäuden mit konditionierter Frischluft stellte in der Vergangenheit immer ein Problem dar. Ständig wechselnde Kühl- oder Heizlasten aufgrund äußerer und innerer Einflüsse machten es schwierig, die Leistung des Kälte- und Wärmeerzeugers entsprechend anzupassen. Gelöst wurde dieses Problem oftmals mit einer Heißgasbypassregelung. Dadurch konnte ein Leistungsspektrum von ca % zu erzielen. Allerdings liegen die Nachteile auf der Hand. Obwohl nur eine Heizoder Kühlleistung von z.b 40% zur Verfügung gestellt wird, bleibt die erforderliche elektrische Antriebsleistung des Verdichters bei 100% und somit wird faktisch Energie erzeugt, die nicht benötigt wird, aber trotzdem vom Betreiber der Anlage bezahlt werden muss. Hier hat nun Mitsubishi Electric angesetzt und eine Kombination von Lüftungsgeräten und VRF- Technik zur Konditionierung von Frischluft im Ganzjahresbetrieb ermöglicht. Mit Hilfe eines so genannten LEV Anschluss Kits werden Lüftungsgeräte, Hersteller unabhängig, an die VRF City Multi Außengeräte angeschlossen. Vorteile liegen hier auf der Hand. Die Inverter Technologie von Mitsubishi Electric ist so weit fortgeschritten, dass die Leistungsbandbreite, die ein Verdichter abfahren kann, zwischen 10% und 100% liegt. Die elektrische Leistungsaufnahme nimmt entsprechend proportional ab, so dass Betriebskosten drastisch gesenkt werden können. Zum anderen ist es dadurch möglich, im Ganzjahresbetrieb eine konstante Ausblastemperatur im Heiz- oder Kühlbetrieb zu gewährleisten. Temperaturschwankungen innerhalb des Gebäudes durch eine zu kalte- oder zu warme Zuluft gehören damit der Vergangenheit an. Vorgestellt werden Projektbeschreibungen und Temperaturkennlinien der Raum und Zuluft Temperatur mit Visualisierung der Komplettanlage incl. der externen Lüftungsgeräte am PC. Stichworte: VRF, Zuluft Regelung, Leistungsregelung Verdichter, Heizen, Kühlen, Energie Effizienz 67

69 FGK Klima Forum 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Verbesserte Gebäude Energieeffizienz durch Energierückgewinnung Dipl.-Ing. Michel Roffè-Vidal AIRWELL Deutschland GmbH Bernerstraße 43 D Frankfurt/Main Eine sinnvolle Modernisierung der Kälteklimaversorgung in Nichtwohngebäuden ist wirtschaftlich und ökologisch vernünftig. Die Einhaltung der Energieeinsparverordnung soll aber nicht auf Kosten der Raumluftqualität und thermischen Behaglichkeit der Nutzer geschehen. In diesem Vortrag möchte AIRWELL dem Planer und dem Fachhandwerk einen Weg zur Verbesserung der Gebäude-Energie-Effizienz mit Hilfe der heute verfügbaren Technologie weisen. Es werden zwei komplementäre thermodynamische Systeme präsentiert, die, bei Parallelnutzung Heizung, Kühlung, Entfeuchtung und Lüftung eines Bürogebäudes im Winter und im Sommer decken. Es handelt sich um eine Be-und Entlüftungs-Wärme Pumpe für die aus hygienischen Bedürfnissen erforderliche Außenluft. Gleichzeitig findet eine Verschiebung überflüssiger Wärme zwischen den Räumen mit Hilfe einer 3 Leiter VRF statt. Durch die Kombination beider Systeme werden Abfall-Energie aus Fortluft und Raum zurück gewonnen und die Arbeitszahlen der Kompressionskältetechnik sehr hoch gehalten. Es wird gezeigt dass durch den hohen Nutzungsgrad der Anlagentechnik Energiekosten und CO 2 Emission, bei monovalenter Anwendung von Strom, maßgeblich reduziert werden. 68

70 FGK Klima Forum 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Normen im Nichtwohnbereich Claus Händel Fachinstitut Gebäude-Klima e.v. In den letzten drei bis vier Jahren war eine besondere Dynamik insbesondere bei den Systemnormen im Bereich Klima- und Lüftungstechnik festzustellen. Der Grund hierfür lag in der Verabschiedung verschiedener EU-Richtlinien, die eine besondere Bedeutung für die Klima- und Lüftungstechnik haben: EU-Gebäuderichtlinie EPBD und den entsprechenden nationalen Arbeiten zur Energieeinsparverordung EnEV. Insgesamt 43 EN-Normen unter dem Mandat Nr. 343 und die nationale Rechenregel DIN V EuP Energy using Products Richtline. Ökodesignrichtlinie: Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte. In Deutschland umgesetzt mit dem Energiebetriebenen-Produkte-Gesetz. RES Renewable Energy Sources Richtlinie. Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland und einzelnen Bundesländern schon vorweggenommen über die Regenerativen Wärmegesetze. F-Gase-Verordnung und die nationale Umsetzung innerhalb der Chemikalien- Klimaschutzverordnung. Für Planer und ausführende Firmen, aber auch für die Betreiber von Klima- und Lüftungsanlagen stellt die Beachtung aller dieser neuen Normen und Richtlinien eine besondere Herausforderung dar. Der Vortrag gibt einen Überblick und gibt Hinweise für besondere Chancen auf zukünftigen Geschäftsfeldern. 69

71 FGK Forum Klima Kühlen Heizen Sprachen: Vorträge in deutscher und englischer Sprache Änderungen vorbehalten Wann Mittwoch, Donnerstag, Uhr Uhr Wo Halle 7, Forum Stand Moderatoren Günther Mertz und Claus Händel Ablauf Mittwoch, den Uhr Einführung und Moderation Günther Mertz Uhr ESEER: Seasonal Efficiency in Large Commercial Applications (in english) Digital Modulation for Chiller Application (in english) Uhr Neue Klimatechnik Cold Region Uhr Gasmotorische Klimaanlagen, Vorzüge und Einsatzprofil Jean-Claude Charles Emerson Luigi Zamana Emerson Climate Techn. Jochen Eisenhofer Daikin Dr. Ulrich Arndt Kaut Ablauf Donnerstag, den Uhr Einführung und Moderation Claus Händel Uhr Praxisbeispiel monovalentes Heizen mit VRF System Digital Modulation for Chiller Application (in english) Uhr Neue Klimatechnik Cold Region Uhr Heizen und Kühlen mit Gasklimageräten Wolfgang Mayrhofer Walter Meier Luigi Zamana, Emerson Climate Techn Jochen Eisenhofer Daikin Dr. Jochen Arthkamp, ASUE e.v. I N F O R M ATION Die Einbindung möglichst vieler thermodynamischer Funktionen in eine haustechnische Gesamtlösung bildet einen Schwerpunkt in der Anwendungsorientierung aktueller und künftiger klima- und lüftungstechnischer Systeme. Das FORUM KLIMA KÜHLEN HEIZEN präsentiert aktuelle technologische Entwicklungen und Praxisbeispiele. Auf besonderes Interesse dürften hierbei die Verbindung von RLT- Zentralgeräten mit VRF- Technik, die Wärmerückgewinnung und Energieeffizienzsteigerung sowie die Anwendungsmöglichkeiten von Gasklimageräten stoßen. 70

72 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg ESEER: Seasonal Efficiency in Large Commercial Applications Jean-Claude Charles Emerson Climate Technologies GmbH, Pascalstr. 65 D Aachen Nowadays there is increasing concern on global warming and preservation of world resources. Building heating and cooling systems account for approximately 1/3 of the global yearly energy consumption and therefore accounts for a large part of the CO2 emission which affects global warming. In this scenario it is of the utmost importance that A/C and HP equipments are effectively measured and ranked in terms of how efficiently they use energy through out the year. Energy Efficiency at full load (EER) is for a number of applications not an adequate index to rank A/C and HP equipments real energy consumption. The energy consumption of an air-conditioning or heat pump unit is largely weather dependent. Even more, units are often selected to cover the most critical period of the year, in terms of cooling and/or heating capacity, and therefore they will be over-dimensioned for most of the time. As a consequence the air conditioning or heating equipment will run at full load for a very small percentage of its total running time, the rest of which will be at part-load operations. Typical Building Load Profile A new index is necessary to better reflect the real operation of the installed equipment and its yearround energy consumption. Through a SAVE program, partially funded by the European Commission, the European Seasonal Energy Efficiency Ratio (ESEER) has been defined. This index takes into account several parameters (building load profile, European seasonal temperature profile, ) in order to establish an average use of A/C systems throughout Europe. With the increasing focus on part load operation, Emerson Climate Technologies has been the first in the market with a complete range of R410A compressors for large, multi scroll, commercial applications, confirming its commitment to system efficiency optimization. System designers, consultants and end users can already benefit from a broad range of chillers with competitive applied cost and high system efficiency at full and part load due to the high seasonal performance (ESEER) guaranteed by multiple scroll units. Best in class R410A scroll chillers seasonal efficiencies (ESEER) can be referenced in the Eurovent directory of Liquid Chilling 71

73 Packages, confirming the benefits in term of energy reduction that these systems can offer when compared with other compressor technologies in this capacity range. Large chillers, up to 500kW cooling, with Copeland Scroll compressors are today widely available in the market. Following the success of the 30Hp, Emerson Climate Technologies will now launch the biggest R410A scroll compressor of the market, the ZP485 40Hp. This product further extends the possibility to apply scroll compressors in large commercial chillers. Designed for tandem and trio configurations, it will enable the design of water chillers up to 600 kw cooling capacity with two refrigerant circuits and up to 1200 kw in units with four circuits. This paper is about the Air Conditioning industry, its applications, constrains and possibilities and the several available ways to reduce the A/C equipment energy consumption and therefore CO 2 emission The paper also describes the key features and benefits of the complete range of Copeland Scroll commercial compressors in R410A. FGK Forum Klima Kühlen Heizen 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Digital Scroll Modulation in Chiller Applications Luigi Zamana Emerson Climate Technologies GmbH Pascalstr. 65 D Aachen Luigi.Zamana@Emerson.com The market for small and medium size chiller units up to 100kW has seen continuous improvements in terms of electronic control, refrigerants, reduction in size, unit efficiency and ease of application. This has been the results of Chiller manufactures improving the technology level of their equipments with the adoption of the ecological and high efficiency R410A refrigerant, the adoption of plate heat exchanger, modulated fans and pumps, improving the integration of the control solution between the external unit (the chiller) and the internal terminal units (fancoils, chilled beams, ) for smart control algorithms. Further gains in terms of seasonal efficiency and unit ease of application can be achieved with simple and effective modulation control mechanism. For medium size chillers the use of uneven tandems is a cost effective and energy efficient approach, but so far the opportunities have been limited for the minichiller segment where single compressors are used. The time is now right for the introduction of modulation for precise load matching, even without an expensive water buffer tank or inverter control, for increased seasonal efficiency and improved comfort. Load matching through capacity modulation does not necessarily imply complexity of development, of design and control and high applied costs. Digital modulation is the answer, the simplest and most cost effective way to achieve close capacity control from 10 to 100% with a highly reliable, EMC free, easy to implement mechanical system. The paper describes the key features of Digital Scroll modulation and its key benefits. 72

74 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Neue Klimatechnik: Cold Region Jochen Eisenhofer Daikin Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching Monovalent heizen mit Luft/Luft-Wärmepumpen (VRV Anlagen) war immer eine Frage der Effizienz. Dies hört man bei Gesprächen mit Anlagenbauern, Planern und Investoren sehr oft. Die Fragen der Kunden sind meist der Komfort und die Leistungszahlen und daraus resultierend die Energiekosten. Die bis heute montierten Anlagen zeigen überwiegend sehr zufriedene Kunden in allen Bereichen. Die Frage ist: Kann man ein System, das bis jetzt schon sehr gute Ergebnisse erzielt hat, noch besser und sicherer machen? Daikin Airconditioning hat durch die Entwicklung der VRV Cold Region ein System entwickelt, das gerade für die Anwendung der monovalenten Heizung mit Luft/Luft- Wärmepumpen besonders geeignet ist. Die Anlage wurde gerade für die kalten Regionen Europas konzipiert und ist für Anwendungen bis -25 C geeignet. Durch das neu eingesetzte zweistufige Verdichtungssystem (die 2. Stufe wird in einem Nebenmodul montiert und ist nur im Heizfall aktiv) kann die Leistungszahl der Anlage auf über 3 bei einer Außentemperatur von -15 C (und das sind im Raum München gerade mal 2-3 Tage im Jahr) erhöht werden. Dies bedeutet für den Kunden, er hat die Sicherheit, ein Wärmesystem mit bester Leistung und geringsten Energiekosten zu haben. Durch die zweistufige Verdichtung konnten die Abtauzeiten um 50%, die Aufwärmzeit um 60% verkürzt werden. Die Wärmeleistung steht dem Kunden also nahezu unbegrenzt zur Verfügung. Durch die Erhöhung der Leistung pro Außeneinheit kann in den meisten Fällen die Anlage um 1 bis 2 Baugrößen kleiner gewählt werden. Ein Sicherheitszuschlag wegen eines kalten Winters und ungewiss langen Abtauzeiten kann entfallen. So kann dem Kunden eine Reduzierung der Investitionskosten und Aufstellflächen angeboten werden. DAIKIN Cold Region RTSYQ: Heizen bis 25 C mit einem COP von >3 bei 15 C, verkürzen der Abtauzeit um bis zu 50 %,. verkürzen der Warmstartphase um bis zu 60 %. Für den Kunden bedeutet das zusätzlichen Nutzen durch erhöhte Planungssicherheit auch bei tiefen Außentemperaturen geringere Aufstellflächen beste Leistungszahlen und damit geringster Energieverbrauch stabile Wärmeleistung für höchsten Nutzerkomfort. Der Vortrag zeigt: Moderne Klimatechnik ist heute auch Wärmetechnik 73

75 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Gasmotorische Klimaanlagen -Vorzüge und Einsatzprofil- Dr. Ulrich Arndt Alfred Kaut GmbH & Co. Windhukstraße 88 D Wuppertal Im Unterschied zu der in Deutschland bekannten klassischen Gasmotor-Wärmepumpe, die ausschließlich Heizung und Warmwasserbereitung abdeckt, umfasst die von SANYO in Japan entwickelte Gasmotorische Klimaanlage als wesentlichen Bestandteil auch die Kühlung und Entfeuchtung der Raumluft. Sie wird als Luft-Kältemittel-System (VRF- Anlage mit Luft-/Luft- Wärmepumpenfunktion) und/oder Luft-Wasser-System (Luft-/Wasser-Wärmepumpen-Schaltung für Warm- und Kaltwasserbereitung) eingesetzt. Die Einführung am deutschen respektive europäischen Markt erfolgte in den Jahren 2003/2004. Seither wurden in Europa ca Außeneinheiten, davon in Deutschland ca. 180 bis 230 Stck., eingesetzt. Zum Vergleich: Weltweit werden ca Systeme (Stand 2008) betrieben! Die gasmotorisch betriebene Klimaanlage, die den Luft-Kältemittel-Anlagen zuzuordnen ist, eignet sich hervorragend für Neubau und Nachrüstung der Klimatisierung von Verkaufsflächen, Bürogebäuden, Autohäusern, Hotels, Banken und Schulen. Weitere Einsatzfelder sind Kliniken, Industrie und Gewerbe. Kühl- und Heizbedarf sowie Warm- und Kaltwasserbereitung können hierbei mit einem Systemganzjährig sichergestellt werden. Der Verdichterantrieb mit Gasmotor ermöglicht im Kühl- und Heizbetrieb eine sehr gute Primärenergieausnutzung durch Abwärmeauskopplung in die Hochtemperaturschiene. Gleichzeitig werden Energiekosten und CO 2 Emission im Vergleich zu konventionellen Anlagen deutlich reduziert. Das aktuelle Geräteprogramm umfasst 2- und 3-Rohrsysteme in einem Leistungsspektrum von 22 bis 142 kw Nennkühl- und 25 bis 160 kw Nennheizleistung. Darüber hinaus sind weltweit erstmals auch Außeneinheiten mit Generator 8 (Kraft-Wärme-Kopplung) im Leistungsbereich von 56 bis 127 kw Nennkühl- und 63 bis 143 kw Nennheizleistung lieferbar. Die elektrische Leistung des Gleichstrom- Generators beträgt hierbei 2 bis 8,5 kw. Es gibt auch Bestrebungen, im Wärmepumpenbetrieb neben der Wärmequelle Außenluft die Erdwärmenutzung über Sonden einzubeziehen. Die gasmotorisch betriebene Klimaanlage ist eine zukunftsträchtige, kluge und weitsichtige Alternative zur elektrisch betriebenen Raumlufttechnischen Anlage. Stichworte: Gasmotorische Klimaanlage Gas- VRF -System Gasmotorische Wärmepumpe CO 2 Reduzierung Energieeinsparung Gasmotorische Klimaanlage mit Generator Kraft-Wärme-Kopplung 74

76 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 15. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Praxisbeispiel monovalentes Heizen mit VRF-System Wolfgang Mayrhofer Walter Meier GmbH Carl-von-Linde-Str. 25 D Garching Seit dem 16. September 2006 hat das Meilenwerk Düsseldorf seine Tore geöffnet und ist für alle Freunde klassischer Automobile an den Start gegangen. Die Rahmenbedingungen stehen auf Erfolg: Nach einem Jahr Bauzeit und einer Investitionssumme von rund 15 Millionen Euro war das Meilenwerk Düsseldorf bereits zur Eröffnung voll vermietet. Das gesamte Gebäudeensemble ist seit November 1991 in die Denkmalliste der Stadt Düsseldorf eingetragen. Der ehemalige Ringlokschuppen bietet auf über qm Grundstücksfläche und mit einem beeindruckenden Durchmesser von über 140 Metern alle benötigten Gebäudeanforderungen. Hier können Büro-, Werkstatt-, und Ladenflächen oder auch Einstellboxen im gläsernen Parksystemen für Oldtimer, oder andere Liebhaberfahrzeuge, angemietet werden. Für einen Großteil der Büro und Ladenflächen wurden ein Heiz- sowie ein Kühlsystem gefordert um ein effizientes Arbeiten jederzeit zu gewährleisten. Die Entscheidung fiel deshalb auf ein VRF Multi-Split-System der Marke Fujitsu. Durch die Möglichkeit der umschaltbaren Wärmepumpenfunktion erfüllt es in einem einzelnen System beide Funktionen. Eine Heizung im klassischen Sinne konnte somit entfallen, wodurch die Investitions- und Montagekosten erheblich reduziert wurden. Der schlichte Stiel des Ringlokschuppens mit Ziegel und Beton sollte nicht mit eingezogenen Zwischendecken verändert werden. Entsprechend kamen als Innenteile Wandklimageräte zum Einsatz, die mit Ihrem niedrigen Schalldruckpegel und kompakten Bauweise unauffällig im täglichen Bürobetrieb bleiben. Die Luft-Luft-Heizung bietet einen guten Komfort und heizt, dank der Konvektion, Räume sehr schnell auf. Ein weiterer Vorteil in einem Gebäude, deren Räume z.t. unregelmäßig genutzt werden. Die unterschiedlichen Mietparteien erhalten Einzelkostenabrechnungen, die mit Hilfe des Fujitsu PC Controllers ermittelt werden. Zusätzlich lässt sich, über die leicht verständliche Gebäudedarstellung auf dem Bildschirm, jedes einzelne Innenteil mit seinen Einstellungen überwachen, und z.b. zentral Ein- und Ausschalten. Zeit und Temperaturprogramme wie z.b. eine Nachtabsenkung bieten weiteres Energie-einsparpotenzial. Jetzt, nach dem zweiten Winter, lässt sich sagen, dass auch bei diesem Objekt, mit einer umschaltbaren Luft Luft Wärmepumpe, zuverlässig, komfortabel und kostengünstig geheizt werden kann. Und im Sommer sogar noch gekühlt. 75

77 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Digital Scroll Modulation in Chiller Applications Luigi Zamana Emerson Climate Technologies GmbH, Pascalstr. 65 D Aachen The market for small and medium size chiller units up to 100kW has seen continuous improvements in terms of electronic control, refrigerants, reduction in size, unit efficiency and ease of application. This has been the results of Chiller manufactures improving the technology level of their equipments with the adoption of the ecological and high efficiency R410A refrigerant, the adoption of plate heat exchanger, modulated fans and pumps, improving the integration of the control solution between the external unit (the chiller) and the internal terminal units (fancoils, chilled beams, ) for smart control algorithms. Further gains in terms of seasonal efficiency and unit ease of application can be achieved with simple and effective modulation control mechanism. For medium size chillers the use of uneven tandems is a cost effective and energy efficient approach, but so far the opportunities have been limited for the minichiller segment where single compressors are used. The time is now right for the introduction of modulation for precise load matching, even without an expensive water buffer tank or inverter control, for increased seasonal efficiency and improved comfort. Load matching through capacity modulation does not necessarily imply complexity of development, of design and control and high applied costs. Digital modulation is the answer, the simplest and most cost effective way to achieve close capacity control from 10 to 100% with a highly reliable, EMC free, easy to implement mechanical system. The paper describes the key features of Digital Scroll modulation and its key benefits. 76

78 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Neue Klimatechnik: Cold Region Jochen Eisenhofer Daikin Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching Monovalent heizen mit Luft/Luft-Wärmepumpen (VRV Anlagen) war immer eine Frage der Effizienz. Dies hört man bei Gesprächen mit Anlagenbauern, Planern und Investoren sehr oft. Die Fragen der Kunden sind meist der Komfort und die Leistungszahlen und daraus resultierend die Energiekosten. Die bis heute montierten Anlagen zeigen überwiegend sehr zufriedene Kunden in allen Bereichen. Die Frage ist: Kann man ein System, das bis jetzt schon sehr gute Ergebnisse erzielt hat, noch besser und sicherer machen? Daikin Airconditioning hat durch die Entwicklung der VRV Cold Region ein System entwickelt, das gerade für die Anwendung der monovalenten Heizung mit Luft/Luft- Wärmepumpen besonders geeignet ist. Die Anlage wurde gerade für die kalten Regionen Europas konzipiert und ist für Anwendungen bis -25 C geeignet. Durch das neu eingesetzte zweistufige Verdichtungssystem (die 2. Stufe wird in einem Nebenmodul montiert und ist nur im Heizfall aktiv) kann die Leistungszahl der Anlage auf über 3 bei einer Außentemperatur von -15 C (und das sind im Raum München gerade mal 2-3 Tage im Jahr) erhöht werden. Dies bedeutet für den Kunden, er hat die Sicherheit, ein Wärmesystem mit bester Leistung und geringsten Energiekosten zu haben. Durch die zweistufige Verdichtung konnten die Abtauzeiten um 50%, die Aufwärmzeit um 60% verkürzt werden. Die Wärmeleistung steht dem Kunden also nahezu unbegrenzt zur Verfügung. Durch die Erhöhung der Leistung pro Außeneinheit kann in den meisten Fällen die Anlage um 1 bis 2 Baugrößen kleiner gewählt werden. Ein Sicherheitszuschlag wegen eines kalten Winters und ungewiss langen Abtauzeiten kann entfallen. So kann dem Kunden eine Reduzierung der Investitionskosten und Aufstellflächen angeboten werden. DAIKIN Cold Region RTSYQ: Heizen bis 25 C mit einem COP von >3 bei 15 C, verkürzen der Abtauzeit um bis zu 50 %,. verkürzen der Warmstartphase um bis zu 60 %. Für den Kunden bedeutet das zusätzlichen Nutzen durch erhöhte Planungssicherheit auch bei tiefen Außentemperaturen geringere Aufstellflächen beste Leistungszahlen und damit geringster Energieverbrauch stabile Wärmeleistung für höchsten Nutzerkomfort. Der Vortrag zeigt: Moderne Klimatechnik ist heute auch Wärmetechnik 77

79 FGK Forum Klima Kühlen Heizen 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Heizen und Kühlen mit Gasklimageräten Dr. Jopchen Arthkamp ASUE e.v. Während die Bereitstellung von Wärme in Industrie, Gewerbe und Haushalt oftmals mit Erdgastechniken erfolgt, wird Kälte in erster Linie mit Stromtechniken erzeugt. Zunehmend werden jedoch auch Gasgeräte eingesetzt. Hierbei werden zwei Techniken eingesetzt: gasmotorische Wärmepumpen sowie Absorptionswärmepumpen. Beide eignen sich zum Heizen und Kühlen. Darüber hinaus werden Absorber oftmals gemeinsam mit Blockheizkraftwerken eingesetzt, um deren Abwärme zur Kälteerzeugung zu nutzen. Letztere Technik wird vor allem eingesetzt, wenn auch ein hoher Strombedarf besteht. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden nur die gasmotorischen Wärmepumpen als Gasklimageräte bezeichnet, die den Schwerpunkt dieses Vortrages bilden. Darüber hinaus werden auch die Absorptionsgeräte vorgestellt. In Deutschland sind Gasklimageräte von zwei Herstellern auf dem Markt erhältlich. Nachgefragt sind vor allem Anlagen, die nach dem Direktverdampfungsprinzip arbeiten; sie machen zwei Drittel aller Gasklimageräte in Deutschland aus. Das restliche Drittel sind Systeme, die mit Wasser als Übertragungsmedium arbeiten. Hinsichtlich der auszurüstenden Gebäude sind Gasklimageräte technisch uneingeschränkt einsetzbar, unabhängig ob Neubau oder Bestand. Gut 80 Prozent der installierten Gasklimageräte wurden in bestehende Gebäude integriert, meist auf Basis einer neuen Leitungsinfrastruktur. Zukünftig wird erwartet, dass der Anteil der in Neubauten eingesetzten Gasklimageräte ansteigen wird, da die Technik sowohl bei Planern und Architekten als auch bei potenziellen Bauherren immer bekannter wird. Beim Austausch von Bestandanlagen ist der Einsatz gasbetriebener Geräte ebenso möglich, denn hierbei können in der Regel die Leitungsinfrastruktur und die Innengeräte ohne irgendwelche Umbauten weiter genutzt werden, lediglich die Außeneinheit wird ausgetauscht. Im Bereich der Raumklimasysteme, die üblicherweise mit konventioneller Heiztechnik gekoppelt sind, muss im Einzelfall geprüft werden, ob im Falle des Ersatzes der Einbau einer Gasmotorwärmepumpe unter Umständen in Verbindung mit einer Hydraulikstation eine wirtschaftliche Alternative darstellt. Vorteile von Gasklimageräten: Sie nutzen die Primärenergie Erdgas, Umwandlungsverluste wie z.b. in Kraftwerken werden dadurch vermieden. Hieraus resultieren ein geringerer Energieverbrauch, geringere Energiekosten und verminderte CO 2 -Emissionen. 78

80 eurammon Refrigeration Applications with Natural Refrigerants Sprachen: Vorträge in englischer Sprache Änderungen vorbehalten Wann Donnerstag, Uhr Uhr Wo CCN-Ost Raum Kiew in der gelben Ebene Zielgruppen Inhalt Technik-Marketing-Vertrieb im Handwerk und Industrie Planer, Anwender und Entscheider in Gewerbe und Industrie Die Brancheninitiative eurammon, Kompetenzzentrum für die Anwendung natürlicher Kältemittel, steht dem internationalen Fachpublikum für alle Fragen rund um natürliche Kältemittel zur Verfügung. Die Initiative bietet unter dem Titel Refrigeration Applications with Natural Refrigerants eine Vortragsreihe in englischer Sprache an, um Planer, Betreiber und Anlagenbauer über die Vorzüge natürlicher Kältemittel zu informieren. Moderator Monika Witt Ablauf Donnerstag, den Uhr Einführung und Moderation Recent Developments in Carbon Dioxide Cooling in Data Centres and Buildings Uhr Smart and Natural Monika Witt Dr. Rob Lamb Star Refrigeration Detlef Lukas Johnson Controls System & Service Uhr The past and the present of ammonia refrigerating systems in Ukraine- what should be done for the future? Volodymyr Zhyvytsya Odessa State Academy of Refrigeration Bernd Kaltenbrunner KWN Engineering Uhr Supermarket refrigeration - naturally Prof. Dr.-Ing. Michael Kauffeld Karlsruhe University of Applied Sciences 79

81 eurammon Refrigeration Applications with Natural Refrigerants 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg RECENT DEVELOPMENTS IN CARBON DIOXIDE COOLING IN DATA CENTRES AND BUILDINGS Dr. Rob Lamb Star Refrigeration Prime Enterprise Park, Prime Park Way, UK-Derby DE1 3QB Carbon dioxide is not only an excellent refrigerant to use for low temperature freezing applications, it is also finding new applications at temperatures above 0degC in occupied buildings. This presentation looks at why CO2 has been adopted as a refrigerant where traditionally HFC or secondary glycols would have been used and also examines the technical challenges that had to be overcome on specific case studies. In data centres, the latest blade server racks have created high density heat loads that exceed the capability of conventional systems using Computer Room Air Conditioning units with raised floor ventilation to handle. CO2 cooling has been applied both for new build and to existing data centres to provide a solution which is electrically benign, has high cooling capacity and has reduced pumping power. Within the financial services industry, stock market traders are working in high occupancy areas alongside multiple monitors and under desk PCs which generate significant heat loads that could not be removed by the room air conditioning system. Trox AITC and Star Refrigeration developed a CO2 cooling solution which was successfully retrofitted into an existing office building and by extracting the PC heat at source, provided a much improved environment for the traders. A major supermarket chain had the objective of eliminating use of HFCs from the air handling system used to provide comfort cooling for the customers and staff within their store. The solution was to adopt a transcritical CO2 system which was more efficient than other natural refrigerant alternatives and has provision for beneficial heat recovery. Key words: natural refrigerants, carbon dioxide, building services, financial services industry, air conditioning, computer room air conditioning, energy efficiency 80

82 eurammon Refrigeration Application with Natural Refrigerants 16. October 2008 Chillventa Nürnberg Natural and smart Dipl.-Ing. Detlef Lukas Johnson Controls Systems & Service GmbH Erich-Rittinghaus-Str. 2/2 D Senden Ammonia was always the natural choice in the food industry. In combination with the latest state-ofthe-art screw compressor technology and variable speed drive this leads to real economical, environment-friendly refrigeration solutions. Helping to create a more comfortable, safe and sustainable world. At the Chillventa in November this year Johnson Controls will present a hands-on project in the meat processing industry. Demonstrating the advantages and benefits of using the natural refrigerant ammonia and variable speed driven SABCube compressor technology. The refrigeration plant has a total capacity of kw at two different temperature levels (-10 C & - 20 C) and consists of a ammonia circuit and a glycol system. More details at the Chillventa 2008 in Nürnberg. AGENDA : 1 Ammonia a natural choice for environmental-friendly, economical solutions 2 State-of-the-art compressor technology for optimal energy efficiency 3 New meat processing plant in Ulm 4 Summary Key words: ammonia, energy efficiency, environmental friendly 81

83 eurammon Refrigeration Applications with Natural Refrigerants 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg THE PAST AND THE PRESENT OF AMMONIA REFRIGERATING SYSTEMS IN UKRAINE - WHAT SHOULD BE DONE FOR FUTURE? Professor Vlodomir Zhyvytsya Odessa State Academy of Refrigeration 1/3 Dvoryanskaya St., UA Odessa zhyvytsya.v@gmail.com Ammonia cooling systems have taken a prevailing place on all industrial and commercial refrigerating objects of Ukraine, since when restoration and development of refrigerating facilities in Ukraine had begun. The main feature of refrigerating economy development in the former USSR was distribution various orientation refrigerating machine-building plants, cold stores, etc. among separate republics. According to this tendency Ukrainian republic was specialized in small and medium freon refrigerators. After Ukraine gained the independence, ammonia refrigerating facilities have been separated from the machine-building branch, which was remained mostly in Russia. During last 5 years up to nowadays the precise, stable tendency to increase agricultural production, also the foodprocessing industry was outlined. Ukraine signed both the Montreal and Kyoto Protocols, in the light of these events we consider that application of ammonia systems has not alternative and answers the initial strategy for refrigerating facilities development. Inspections carried out by employees of Odessa State Academy of Refrigeration and Ukrainian Branch of the International Academy of Refrigeration during last three years have shown some challenges. The analysis of current situation for ammonia refrigerating enterprises in Ukraine allows drawing the certain generalizing conclusions and suggestions for the future development. Key words: natural refrigerants, ammonia, industrial refrigeration, commercial refrigeration, food processing industry, Ukraine 82

84 eurammon Refrigeration Applications with Natural Refrigerants 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg SUPERMARKET REFRIGERATION NATURALLY Bernd Kaltenbrunner KWN Engineering Sommerweg 13, A-5201 Seekirchen Prof. Dr.-Ing. Michael Kauffeld Karlsruhe University of Applied Sciences Moltkestr. 4, D Karlsruhe This paper outlines the latest trends and perspectives in refrigeration. As a joint initiative between companies, institutions and individuals committed to promoting the use of natural refrigerants, eurammon can draw on a particularly extensive store of knowledge. As elsewhere, the debate on global warming and related problems cannot be ignored in the refrigeration sector. Numerous technical and legislative rules prompted by environmental protection concerns are already impacting plants and facilities. Every industry is responsible for a certain share of greenhouse gas emissions and, by extension, responsible for minimising these emissions. Among other applications, refrigeration plants are used by manufacturers of e.g. food, which comes with very high standards of environmental compatibility. In this connection, a refrigeration facility becomes very relevant not only because of its extremely high share in the overhead costs (energy consumption, etc.) but also because of the greenhouse gases used as refrigerants, and the associated emissions. There are a wide range of different refrigeration systems on the market at this point. Though this diversity of systems certainly affords freedom of choice, it also gives rise to a measure of uncertainty in planning for the future. The lecture takes a look at various systems and attempts to provide an outlook on which refrigeration systems will be capable of continuing to meet the requirements of the future. Key words: natural refrigerants, eurammon, supermarket refrigeration, food processing industry, refrigeration industry, refrigeration system, future refrigeration, global warming, greenhouse gas emission, energy efficiency 83

85 BFS Personalentwicklung und Personalqualifizierung Sprachen: Vorträge in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Donnerstag, Uhr Uhr Freitag, Uhr Uhr Wo Halle 1 Stand Zielgruppen Inhalt Personalverantwortliche im Handwerk und Industrie Verantwortliche für Lehre und Ausbildung Impulsvortrag Personalentwicklung u. Qualifizierung Hermann Giessing Diskussion mit: - Unternehmer K-K-Fachbetrieb - Unternehmer Anwender KMU - Ausbilder von der Bundesfachschule Moderator Dr. Manfred Stahl Allgemeine Information Markt und Möglichkeiten Erfolgreiches Wirtschaftswachstum mit qualifizierten Mitarbeitern I. Demographische Entwicklung 1. Anzahl junger Menschen in Deutschland Anzahl Schulabgänger nach Schularten bis Alterspyramide in Deutschland und die Auswirkungen auf das wirtschaftliche Wachstum der Klima - und Kältetechnik II. Personalrekrutierung 1. Personalsuche 2. Personalauswahl 3. Personalentwicklung III. Mitarbeiterförderung 1. Mitarbeiterqualifizierung 2. Mitarbeiterweiterbildung 3. Mitarbeiterausbildung IV. Bildungs- und Ausbildungswege 1.Duale Ausbildung, Betrieb und Schule 2. Praktische Tätigkeiten und Meisterausbildung 3. Praktische Tätigkeit und Technikerausbildung 4. Praktische Tätigkeit und Studium 84

86 BFS Personalentwicklung und Personalqualifizierung 16. und 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg 2008 Markt und Möglichkeiten Erfolgreiches Wirtschaftswachstum mit qualifizierten Mitarbeitern Dipl.-Betriebswirt Hermann Giessing Europäische Studienakademie Kälte-Klima-Lüftung (ESaK) Senefelderstraße 3 D Maintal Hermann.Giessing@esak.de Trotz aller Unkenrufe: Uns geht nicht die Arbeit aus, sondern uns gehen die Arbeitskräfte aus. Mit dem Verlust von Arbeitskräften verlieren wir auch die wirtschaftliche Grundlage für unseren Betrieb. Die kälte- und klimatechnischen Unternehmen in Deutschland haben dies in den letzten 2 Jahren bereits deutlich zu spüren bekommen. Sie akquirieren Aufträge und dann fehlt es an qualifizierten Mitabeitern, diese Aufträge auch zur rechten Zeit mit den geforderten hohen technischen Standards erfüllen zu können. Die Fakten sind bekannt: Vor 10 Jahren betrug der Anteil der bis 20 Jahre alten Bundesbürger noch 21 % aller Einwohner. Schon in 2 Jahren werden es nur noch 18 % und in gut 10 Jahren nur noch 16 % sein. Auch die im Arbeitsprozess stehende Bevölkerung in der Altersgruppe von 20 bis 60 Jahren nimmt rapide ab. Betrug der Anteil dieser Bevölkerungsgruppe 1998 noch 56 %, so sind es heute rd. 55 % und in 10 Jahren nur noch 51 %. Parallel dazu steigt die Zahl der über 60-Jährigen deutlich an. Diese arbeiten aber überwiegend nicht mehr aktiv und fallen damit als Arbeitskräfte aus. Mit dem Rückgang der Kinder und Jugendlichen in unserer Gesellschaft schwinden für die Berufsfelder der Kälte- und Klimabranche auch die ausbildungsfähigen jungen Menschen. Regelmäßige Untersuchungen über die Attraktivität von Arbeitgebern bei Jugendlichen aller Bildungsabschlüsse zeigen Daimler Benz, Volkswagen und Siemens an der Spitze. Auch bei der Attraktivität der Berufe liegt der Kraftfahrzeugmechaniker seit Jahrzehnten vorn; bei den jungen Mädchen ist es der größte Wunsch, Friseurin zu werden. Die Kälte- und Klimatechnikbranche hat demnach erheblichen Nachholbedarf. Weder die Namen erfolgreicher kälte- und klimatechnischer Unternehmen sind breiten Bevölkerungsschichten bekannt, noch sind die Berufe Kälteanlagenbauer (Mechatroniker/in für Kältetechnik), Kälteanlagenbauermeister, Staatlich geprüfte/r Techniker/in Fachrichtung Kälte- und Klimasystemtechnik oder gar Diplom-Ingenieur (BA) Kältesystemtechnik oder Diplom-Ingenieur (BA) Klimasystemtechnik den jugendlichen Zielgruppen ein Begriff. Den Ausbildungsberuf, den man nicht kennt, wird man nicht auswählen; den Arbeitgeber, den man nicht kennt, wird man nicht nach Ausbildungsplätzen befragen. Dies gilt sowohl für große kältetechnische Industriebetriebe als auch für das Kälte-Klima-Handwerk. Wenn der Kampf um qualifizierte Mitarbeiter in den nächsten Jahren richtig entbrennt, gehen in der Kälte-Klima-Branche die Lichter aus. Wie dieses Dilemma behoben werden kann, wird am 16. und 17. Oktober 2008 auf der Chillventa Fachmesse in Nürnberg öffentlich diskutiert. Unter der fachlichen Leitung von Dr. Manfred Stahl, Herausgeber der Fachzeitschrift CCI (Promotor Verlag) werden Fachleute aus Industrie und Handwerk sowie von der Bundesfachschule Kälte- und Klimatechnik und der Berufsakademie Europäische Studienakademie Kälte-Klima-Lüftung (ESaK) im Rahmen einer Podiumsdiskussion besprechen. In einem Fachvortrag wird Hermann Giessing, Dozent für Betriebswirtschaft und Personalwesen an der ESaK, die Personalentwicklung unserer Branche darlegen, Risiken aufzeigen, Anregungen geben und mögliche Lösungen benennen. Eins ist nur jetzt schon klar: Die Lösungsansätze müssen aus der Branche kommen und sind nur dann erfolgreich, wenn die Verantwortlichen jetzt beginnen und nicht abwarten, bis auch andere Branchen die Jugendlichen verstärkt umwerben oder weitere Ausbildungsschritte einleiten. In einem viel beachteten Interview hat Manfred Seikel, Geschäftsführer der Bundesfachschule Kälte- Klima-Technik, bereits in diesem Frühjahr Vorschläge unterbreitet, wie das Nachwuchsproblem gelöst 85

87 werden könnte. Einige Unternehmen haben diese Anregungen aufgegriffen und werden zusammen mit den Kälte-Klima-Fachleuten über ihre Erfahrungen berichten. Zur Behebung des Fachkräftemangels ist es wichtig, neue Wege zu gehen. Dabei ist der eigene Bedarf zu ermitteln und dann im eigenen Unternehmen nach geeigneten Mitarbeitern zu suchen. Erst danach sollte in der Öffentlichkeit gesucht werden. Welche Methoden zur Ansprache erfolgreich sind, welche Aktivitäten ergriffen werden müssen, zeigen der Vortrag und die anschließende Podiumsdiskussion mit Handwerksunternehmen (Kälte-Klima-Fachbetriebe), beruflichen Bildungseinrichtungen (Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik, Europäische Studienakademie Kälte-Klima-Lüftung) sowie Betreibern und Industrie. Moderator Dr. Manfred Stahl Podium Handwerk, Berufl. Bildungseinrichtung BFS/ESaK, Betreiber, Industrie Impulsvortrag Hermann Giessing Chillventa Forum Personalentwicklung und Personalqualifizierung BFS Untersuchung Publikum DKA Dr. Beyreuther Pakt/ W. Dittrich CD BFS/ Bildungskatalog ESaK/ Broschüre Vortrag Giessing BFS-Untersuchung 86

88 FGK Planer Seminar 16. October 2008 Chillventa Nürnberg Neue Klimatechnik an einem Tag Sprachen: Vorträge in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Donnerstag, Uhr Uhr Wo Zielgruppen Inhalt Moderator CCN-Ost im Raum Shanghai in der blauen Ebene Seminar für Planer in der TGA Emissionen: CO 2 -Einsparungen der Klimatechnik Bewertung der Klimatechnik durch die EnEV Kühlen und Heizen erbringt Energieeinsparung Kaltwassersätze: Neue Entwicklungen und Effizienzkriterien Dr. Manfred Stahl Ablauf Uhr Einleitung CO 2 Einsparung in der Klimatechnik - Neue Normen Einführung Prof. Pfeiffenberger FGK Energieeinsparung contra Behaglichkeit Prof. Franzke ILK-Dresden EnEV: neue Bewertung der Klimatechnik? Sylvia Schädlich InEKK Kühlen und Heizen erbringt Energieeinsparung Uhr Uhr Pause Uhr VRF -Technologie für Wärmeverschiebung in klimatisierten Gebäuden Theoretische Betrachtungen Carsten Heinrich ILK Dresden VRF -Technologie für Wärmeverschiebung in klimatisierten Gebäuden Betriebsergebnisse Gunther Gamst Daikin Kaltwassersätze Neue Entwicklungen und Effizienzkriterien Uhr Uhr Energieeffizienz von Kaltwassersätzen mit drehzahlgeregelten Verdichtern Ivo Eiermann Johnson Controls Neu Saisonale Leistungszahl ESEER bei Chillern Meinolf Gringel DMT Schlussworte 87

89 FGK Planer Seminar Neue Klimatechnik an einem Tag 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Wie beantwortet die Klimatechnik die neuen Anforderungen der Klimaschutz-Gesetzgebung? Unter dem Ttitel "Neue Klimatechnik an einem Tag" präsentiert das Fachinstitut Gebäudeklima FGK Planern die neuesten Entwicklungen im Fachgebiet Klimatechnik in kompakter Form. Gegliedert in die 3 Themenkreise "Emissionen", "Multisplit-Systeme" und "Kaltwasser-Erzeugung" werden ausgewiesene Experten des jeweiligen Fachgebietes über die neuesten Entwicklungen berichten. Im Abschnitt "Überblick" wird in Kurzform der aktuelle Stand der Normung und Gesetzgebung zu CO 2 -Einsparung dargestellt. Außerdem werden die Themen "Energieeinsparung contra Behaglichkeit" und die "Bewertung der Klimatechnik durch die EnEV" erörtert. Beim Themenkreis VRV/VRF-Systeme liegt der Schwerpunkt auf den Möglichkeiten zur Energieeinsparung beim Kühlen und Heizen. Highlight wird hierbei ein Bericht über laufende Messungen an ausgeführten Anlagen mit ersten Ergebnissen. Im Themenkreis Kaltwassererzeugung werden die neuesten Technischen Entwicklungen zur Effizienzsteigerung aufgezeigt sowie über die energetische Bewertung von Kaltwassersätzen mit der saisonalen Leistungszahl ESEER berichtet. 88

90 FGK Planer - Seminar Neue Klimatechnik 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg CO 2 -Einsparung in der Klimatechnik Neue Normen Prof. Dr.-Ing. Ulrich Pfeiffenberger Ingenieurgesellschaft Pfeiffenberger mbh Schleussnerstraße 42 D Neu-Isenburg pfeiffenberger@igp-ni.de Bei der Planung von TGA-Anlagen sind zukünftig verstärkt energetische Bewertungen erforderlich. Der Gesetzgeber nimmt zunehmend Einfluss auf Auswahl und Bemessung von TGA-Anlagen, der entscheidende Impuls für das Energieeinsparen ist jedoch die aktuelle Energiepreisentwicklung. Es ist bekannt, dass die fachlichen Diskussionen und die verfügbaren technischen Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz zum Teil weit vor der tatsächlich realisierten Technik liegen. Nunmehr besteht die Chance, die verfügbaren neueren Techniken in großem Umfang einzusetzen. Allerdings ist auf der anderen Seite ist zu verzeichnen, dass die Anforderungen an TGA- Anlagen durch höhere Komfortansprüche der Nutzer und durch nutzungsspezifische Anforderungen in Form höherer, innerer Kühllasten zunehmen. Es ist möglich, diese Anforderungen mit hocheffizienten Einrichtungen zur Klimatisierung und Raumkühlung zu erfüllen; Schlagworte hierzu sind mechanische Lüftung, hocheffiziente Wärmerückgewinnung und Wärmepumpeneinsatz. Das Normungswesen ist einem tiefgreifenden Wandel unterzogen. Während bislang Normen als Regeln zur Anwendung von Techniken waren, sind die neueren Normen im Zuge der europäischen Harmonisierung Dokumentationen der technischen Möglichkeiten, die nicht nur wegen ihres zum Teil erheblichen Umfanges Herausforderungen an den Planer stellen. Der Planer ist aufgerufen, projektspezifische Vorschläge zu unterbreiten, die mit dem Bauherren verbindlich abzustimmen sind. Im Vortrag wird ein Überblick über die wichtigsten Normen und Vorschriften gegeben. Stichworte: CO 2 -Einsparung, Komfortansprüche, Raumlasten, Vorschriften, Normen 89

91 FGK Planer- Seminar Neue Klimatechnik 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Energieeinsparung contra Behaglichkeit? Prof. Dr.-Ing. Uwe Franzke Institut für Luft- und Kältetechnik Dresden Gemeinnützige Gesellschaft mbh Bertolt-Brecht-Allee 20 D Dresden Die europäische Normung (DIN EN 15251, DIN EN 13779) gibt technische Rahmenbedingungen für die Errichtung bzw. die Sanierung von Gebäuden vor. Zugleich werden durch die Umsetzung der EPBD in Form der EnEV 2009 höhere Anforderungen an die Energieeinsparung gestellt. Angesichts des großen Anteils der Gebäude am Primärenergiebedarf (etwa 40 %) ist diese Forderung sicher gerechtfertigt. Dabei müssen jedoch Lösungen gesucht werden, die die Energieeinsparung ohne weitere Einschränkungen der thermischen Behaglichkeit ermöglichen. Alle wissenschaftlichen Untersuchungen zeigen, dass bereits bei Raumtemperaturen oberhalb von 26 C Einschränkungen der geistigen Leistungsfähigkeit und damit Behinderungen bei der Nutzung auftreten. Der Versuch, ohne raumlufttechnische Systeme (VRF, Kaltwasser, indirekte Verdunstungskühlung) Gebäude nutzbar zu machen, scheitert häufig an den hohen inneren Lasten (größere Belegungsdichte, mehr PC und Drucker, höhere Anforderungen an die Beleuchtung). Hinzu kommt aber vor allem auch die Anforderung, größere Außenluftvolumenströme zur Sicherstellung einer ausreichenden Raumluftqualität (IDA) in die Gebäude zu fördern. Auch wenn eine Einschätzung der Gebäudekonstruktion in Deutschland von einer schadstoffarmen Bauweise ausgeht, so sind bei Gebäuden mit Standardbelegung (10 m² pro Person) im Regelfall 5 m³/h m² Außenluft zu fördern. Dies bedeutet bei einer akzeptablen Raumlufttemperatur von 26 C bereits einen Lasteintrag von 16 W/m² allein über die Außenluft (32 C und 40 % rel. Feuchte). Im Rahmen der VDI 4706 werden Auslegungsparameter für die Planung von Gebäuden erarbeitet, die die informativen Teile der DIN EN durch eindeutige Empfehlungen ersetzen sollen. Dabei wird die bisherige Vorgehensweise unterschiedlicher Akzeptanzwerte für Raumtemperaturen bei aktiven und passiven Systemen generell in Frage gestellt. Aus Sicht des Nutzers kann es nur ein Qualitätskriterium dafür geben; die Anzahl der zulässigen Überschreitungshäufigkeit. Basierend auf einer Darstellung der wesentlichen Behaglichkeitsparameter werden im Vortrag die Forderungen an Gebäude (z. B. Außenluftvolumenstrom) hinsichtlich der Auswirkung auf den Energiebedarf erläutert. Zugleich werden die modernen Systeme der Klimatechnik in bezug auf die Erfüllung der Behaglichkeitskriterien bewertet. Stichworte: Klimatechnik; Planung; Behaglichkeit; VRF; Energiebedarf; Außenluftvolumenstrom, Kaltwassersystem 90

92 FGK Planer- Seminar Neue Klimatechnik 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg EnEV: neue Bewertung der Klimatechnik? Dr.-Ing. Sylvia Schädlich Institut für Energie-, Kälte- und Klimatechnik Gladbeck GmbH (InEKK) D Gladbeck sylvia.schaedlich@inekk.de Basierend auf der europäischen Richtlinie Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) ist im Rahmen der nationalen Umsetzung am 01. Oktober 2007 die Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV) in Kraft getreten. Bezüglich Nichtwohngebäude ist hier erstmalig der Ansatz zu einem gesamtheitlichen Bewertungsverfahren des Energiebedarfs formuliert worden, das in der DIN V Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung dokumentiert ist. Dieses umfangreiche Rechenverfahren bietet nun erstmals die Möglichkeit, die gegenseitige Beeinflussung von nutzungsbedingten Einflüssen (Einzel-, Großraumbüro, Kantine, etc.), gebäudetechnischen Maßnahmen (Fenster, Verschattung, Wärmedämmung, etc.) und anlagentechnischen Parametern (Brennwertkessel, Solarunterstützung, Wärmepumpe, Klimatisierung, etc.) zu verdeutlichen. Fehlender Sonnenschutz bewirkt höhere Kühllasten; das bedeutet mehr Energieaufwand zur Kühlung; ersatzweise höhere Raumtemperaturen. Dieser Behaglichkeitsaspekt findet sich allerdings weder in der EnEV noch in der DIN V explizit wieder. Aber immerhin bietet das Rechenverfahren die Möglichkeit, unterschiedliche Klimatisierungskonzepte zu bewerten und in die Gesamtbilanz einzubeziehen. Hierzu stehen dem Planer 46 raumlufttechnische Modellanlagen mit entsprechend simulierten Energiekennwerten zur Verfügung, die er im Teil 3 der DIN V zur Berechnung des Energiebedarfs zur Luftaufbereitung heranziehen kann. Mit dem Teil 7 der Norm kann dann der Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen ; d.h. der Kälteerzeugung, bewertet werden. Vergleiche sind hier z.b. möglich zwischen Wasser- und direkt verdampfenden Systemen, aber auch z.b. zwischen unterschiedlichen Regelungsarten von Verdichtern. Hier kommt ein so genanntes Kennwertverfahren zur Anwendung, in dem für bestimmte Anlagenkonfigurationen die in das Rechenverfahren einzusetzenden Werte vorgegeben sind. In dem Vortrag wird auf die Bedeutung der Klimatechnik im Rahmen der EnEV und insbesondere innerhalb des Rechenverfahrens der DIN V eingegangen. Im Mittelpunkt steht dabei das Verfahren für Raumklimageräte sowie die hierbei zu berücksichtigenden Kennwerte, die gegenüber wasserführenden Systemen dargestellt werden. Anhand von Vergleichsrechnungen wird der Einfluss von wichtigen Parametern bei der Berechnung aufgezeigt, so dass eine Gegenüberstellung von Raumklimageräten und Kaltwassersätzen für den jeweiligen Einsatzfall erfolgen kann. In diesen Rechenverfahren den Überblick zu behalten, ist nicht ganz einfach und erfordert sowohl eine vertiefte Kenntnis der Norm als auch gute Kenntnisse der einzusetzenden Anlagensysteme. Stichworte: Klimatechnik EnEV, DIN V 18599, Raumklimageräte, Kaltwassersystem, Kälteerzeugung 91

93 FGK Planer- Seminar Neue Klimatechnik an einem Tag 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg VRF Technologie für Wärmeverschiebung in klimatisierten Gebäuden Theoretische Betrachtungen Dipl.-Ing.(FH) Carsten Heinrich Institut für Luft- und Kältetechnik Dresden Gemeinnützige Gesellschaft mbh Bertolt-Brecht-Allee 20 D Dresden Die moderne Bauweise mit hohem Glasanteil sowie die gestiegenen inneren Lasten im Bereich von Bürogebäuden führen zu einem Kühlbedarf weit über die Sommermonate hinaus. In Zeiten niedriger Außentemperaturen, wie z.b. in den Morgen- und Abendstunden der Frühlings- und Herbstmonate, treten unter entsprechenden Randbedingungen Kühl- und Heizbedarf auch zeitgleich im Gebäude auf. Gebäude mit einer Heizungsanlage und einer separaten Lüftungsanlage zur Klimatisierung können die hierdurch entstehenden Heizungs- und Kühlaufgaben erfüllen. Eine energieeffiziente Lösung wird damit jedoch nicht erreicht. Mit der VRF - Technologie besteht die Möglichkeit, den individuellen Klimatisierungsanforderungen jedes Raumes nachzukommen. D.h., in jedem Raum kann unabhängig vom Anlagenbetrieb der anderen Räumen geheizt oder gekühlt werden. Darüber hinaus bietet diese Technologie die Möglichkeit, die Wärme im Gebäude zu verschieben. Bei gleichzeitigem Auftreten von Kühl- und Heizbedarf ist somit eine besonders energieeffiziente Bereitstellung der Kälte bzw. Wärme möglich. Im Vortrag sollen die theoretischen Hintergründe zur Funktionsweise der Anlage und die damit verbundenen Möglichkeiten dargelegt werden. Für ein vorliegendes Bürogebäude einer IT-Firma werden auf Basis dynamischer Gebäudesimulationen die theoretischen Potenziale für eine Wärmeverschiebung im Gebäude aufgezeigt. Hierbei wird der Einfluss von Faktoren, wie z.b. Gebäudeaufbau und Gebäudenutzung, auf das Gesamtpotenzial diskutiert. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass unter günstigen Umständen bis zu 60% des Wärmebedarfes durch eine gebäudeinterne Wärmeverschiebung gedeckt werden können. D.h., dass eine gebäudeinterne Wärmeverschiebung eine weitere Komfortsteigerung unter günstigen ökologischen und wirtschaftlichen Randbedingungen ermöglicht. Stichworte: Klimatechnik; Behaglichkeit; VRF; Wärmeverschiebung, Energiebedarf; Gebäudesimulation 92

94 FGK Planer- Seminar Neue Klimatechnik 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg VRF Technologie für Wärmeverschiebung in klimatisierten Gebäuden- Betriebsergebnisse Gunther Gamst Daikin Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching gamst.g@daikin.de Komfort ist mehr denn je ein wichtiger Entscheidungsfaktor bei der Klimatisierung. Kein Luftzug, freie Wahl der Temperatur und geräuschlose Geräte gehören ebenso dazu wie höchste Energieeffizienz. VRF-Systeme mit Wärmerückgewinnung können all diesen Ansprüchen gerecht werden. Die Technik ist fortgeschritten, sodass es heutzutage kein Problem ist, verschiedene Temperaturen ( kühlen oder heizen ) gleichzeitig durch eine Anlage zu gewährleisten. Technische Einblicke: Invertergeregelte Kompressoren, intelligente Regelung und Steuerung und einfache Bedienung und Installation bringen ein höchstes Maß an Einbau und Betriebssicherheit. Die energetischen Einsparpotentiale durch die interne Wärmeverschiebung sind nicht zu vernachlässigen, ob im Büro, durch Serverabwärme oder im Hotel durch verschiedene Zimmerausrichtungen und Nutzungsanforderungen. Die Einsparpotentiale und der Komfortgewinn durch HEREC Systeme sind ein ganz klarer Planungsund Kosteneinsparungsgewinn. Sie erhalten eine kurze Übersicht über die technischen Funktionen und Möglichkeiten anhand eines Beispiels ( Hotelgebäude ) und bei unterschiedlicher Nutzung einen Einblick in den Komfortgewinn und die Einsparpotentiale einer solchen Anlage. Stichworte: Energieeffizienz Wärmerückgewinnung Einsparpotentiale vereinfachte Planung 93

95 FGK Planer- Seminar Neue Klimatechnik 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Energieeffizienz von Kaltwassersätzen mit drehzahlgeregelten Verdichtern Dipl.-Ing. (FH) Ivo Eiermann Johnson Controls Systems & Service GmbH Büro Mannheim Seit ca. 2 Jahren wird die Leistung von Kältemaschinen nach dem ESEER beurteilt. Damit wird nicht mehr ausschließlich der Volllastanteil sondern vor allem der Teillastbetrieb gewichtet. Das dies nicht nur für einen kleinen Bereich der Kältetechnik gilt, zeigt die Entwicklung von drehzahlgeregelten Schraubenverdichtern für den Einsatz in der Industriekälte und im Kaltwasserbereich sowie die Entwicklung von digitalen Scrollverdichtern für den Klimabereich. Stichworte: Energieeffizienz, drehzahlgeregelte Verdichter 94

96 FGK Planer- Seminar Neue Klimatechnik 16. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Neue saisonale Leistungszahl ESEER bei Chillern Dr.-Ing. Meinolf Gringel DMT GmbH & Co. KG Am Technologiepark 1 D Essen Meinolf.gringel@dmt.de Ein wesentlicher Aspekt bei der Auslegung und der Planung von Gesamtsystemen ist die Energieeffizienz der Kälteerzeugung. Durch die Umsetzung der europäischen Richtlinie 2002/91/EG (EPBD- Energy Performance of Buildings Directive) in nationales Recht, der Energieeinsparverordnung (EnEV 2007), erlangt die Vorausbestimmung des zu erwartenden Energieverbrauchs, bei der Gebäudeklimatisierung, eine erhebliche Bedeutung. Die Beurteilung bzw. Bewertung von Kaltwassersätzen über den Vergleich der Leistungszahlen (EER) unter Volllastbedingungen, bei 35 C Kondensationstemperatur, dient maximal der Produktbewertung. Eine Abschätzung der tatsächlichen jährlichen Energieverbräuche ist hierbei jedoch nicht möglich. Eine Lösung bietet die Betrachtung des Betriebes unter Teillastbedingungen. Da ein Kaltwassersatz über das gesamte Jahr nur selten unter Volllast läuft (ca. 1,4 % des Betriebes) muss das Teillastverhalten mit abgebildet werden. Der amerikanische Ansatz IPLV (Integrated Part Load Value) liefert aufgrund von unterschiedlichen Gebäudenutzungen und den unterschiedlichen klimatischen Bedingungen keine hinreichenden Werte. Der (European Seasonal Energy Efficiency Ratio), welcher in einer Studie durch die Ecole des Mines in Paris ( ) erarbeitet wurde, trägt den europäischen Bedingungen Rechnung. Im Rahmen der EUROVENT Zertifizierung wird der ESEER seit 2006 für Chiller ermittelt. Während bislang ausschließlich die Effizienz bei Vollast ausschlaggebend war, wird nun auch der Betrieb der Geräte bei Teillastbedingungen zertifiziert. In dem Vortrag wird der ESEER vorgestellt und die praktische messtechnische Bestimmung des Teillastverhaltens von Kaltwassersätzen aus der Sichtweise eines Leistungsprüfstandes dargestellt. Verwendet werden hierzu Ergebnisse aus der Prüfung von wassergekühlten Kaltwassersätzen mit einer Kälteleistung von bis zu kw und luftgekühlten Kaltwassersätzen mit einer Kälteleistung von bis zu 600 kw. Stichworte: Energieeffizienz (EER und ESEER), Kaltwassersätze, EUROVENT Zertifizierung. 95

97 DKV + Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmittelhandel Sprachen: Vorträge in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Freitag, Uhr Uhr Wo Zielgruppen Inhalt CCN-Ost Raum Shanghai in der blauen Ebene Technik-Marketing-Vertrieb und Handwerk Planer, Betreiber und Entscheider für den Lebensmittelhandel Übersicht über den LEH Stand der Technik, Energieeinsparung, globale Aspekte Neue Entwicklungen Kälteversorgung mit Wärmerückgewinnung neues Konzept für luftgekühlte Verflüssiger Energieeinsparung durch optimierte Regelungen und WRG Energieeinsparung durch Kühlmöbelabdeckungen Moderator Dr. Norbert Kämmer, Ablauf Freitag, Uhr Einführung und Moderation Dr. Norbert Kämmer Uhr Kältetechnik - Klimatisierung - Heizung im Supermarkt -Beitrag zum Status und Trend- Kälteversorgung mit Wärmerückgewinnung für den Lebensmitteleinzelhandel Dr. Rainer Jakobs IZW e.v. Achim Zeller für Daikin Uhr Kaffeepause Uhr Uhr Uhr Neues Verflüssigungskonzept für die Gewerbekälte Minimierung des Verflüssigungsdrucks und Wärmerückgewinnung Energieeinsparung für Kühl- u. Tiefkühlmöbel im Supermarkt durch den Einsatz von Glasabdeckungen Markus Kielnhofer Güntner Horst Wendelborn Danfoss Wolfgang Klingenberg Remis Uhr Zusammenfassung 96

98 DKV und Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmitteleinzelhandel 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Kältetechnik - Klimatisierung - Heizung im Supermarkt -Beitrag zum Status und Trend- Dr.-Ing. Rainer Jakobs Information Centre on Heat Pumps and Refrigeration, IZW e.v. Kreuzfeldstr. 10a D Breuberg Jakobs@izw-online.de In Deutschland gibt es derzeit rund Geschäfte im Lebensmitteleinzelhandel. Seit 1970 hat es eine Konzentration auf große Handelsketten gegeben, in deren Verlauf die Gesamtanzahl an Geschäften mehr als halbiert wurde. Seit 1995 haben die Discounter (mit inzwischen fast Geschäften) große Zuwächse zu verzeichnen. Ihr Umsatzanteil liegt gegenwärtig bei über 40 %, was ungefähr 50 Mrd. /a entspricht. Der Konkurrenzdruck im Lebensmitteleinzelhandel ist groß, er wächst weiter, und die Konzentration der großen Handelsketten schreitet fort. Die Energiekosten im Lebensmitteleinzelhandel sind eine entscheidende betriebswirtschaftliche Größe. Der Energieverbrauch im Lebensmitteleinzelhandel steigt an und in den letzten 6 Jahren besonders die Kosten dafür. Für den Betreiber sind vor diesem Hintergrund die Möglichkeiten der Energieeinsparung im Bereich Kälteerzeugung, Klimatisierung, Licht und Heizung von außerordentlicher Bedeutung. Und der Bedarf an Einsparung wird weiter wachsen. Die traditionelle Haustechnik im Supermarkt umfasst die Gewerbekälteversorgung, Wärmeversorgung, die Klimatisierung und die Lüftung. Die Erstellung und der Service werden von vier oder mehr unterschiedlichen Gewerken durchgeführt (Schornsteinfeger nicht zu vergessen). Aus der Mitarbeit im IEA HEAT PUMP PROGRAMME Annex 31 ADVANCED MODELING AND TOOLS FOR ANALYSIS OF ENERGY USE IN SUPERMARKET SYSTEMS und speziell vom Workshop am während 9th IEA Heat Pump Conference in Zürich wird berichtet. Das Thema "Gesamtbetrachtung" des Energieaufwandes für einen Supermarkt hat dabei eine wichtige Rolle gespielt. Es werden Informationen über vielfältige Aspekte und Lösungsansätze in den verschiedenen Ländern, die am Annex beteiligt sind, vorgestellt. Die Energieeffizienzpotentiale werden an Hand eines exemplarischen Supermarktes aufgezeigt und diskutiert. Hierbei wird auf die unterschiedlichen spezifischen Angaben in der Literatur eingegangen und Vorschläge für einen Vergleich aufgezeigt. Stichworte: Gesamtheitliches Energiekonzept für den Supermarkt, Einsparpotentiale, Spezifische Kenngrößen 97

99 DKV und Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmitteleinzelhandel 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Kälteversorgung mit Wärmerückgewinnung für Discountmärkte Achim Zeller (Referent) Steffen Vogelbacher für DAIKIN Airconditioning Germany GmbH Inselkammerstr. 2 D Unterhaching vogelbacher.s@daikin.de Bedingt durch innere Vorgaben und äußere Umstände sind die Lebensmitteleinzelhändler und besonders die Discounter bestrebt die Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit ihrer Systeme zu verbessern. In den meisten Fällen konzentrierte man sich bisher auf die Optimierung einzelner Bauteile/-gruppen und blieb damit an der Oberfläche des Problems. Einen neuen Ansatz tiefer in die Thematik einzusteigen bietet die Zusammenführung aller thermischen Haustechnikkomponenten (Kälte, Klima, Heizung, Lüftung) in einem System. Hierdurch werden in idealer Weise die beiden größten Energieströme der Haustechnik, nämlich die Abwärme der Kälteanlage und die Heizung des Supermarktes miteinander kombiniert. Das führt auf der einen Seite zu erheblichen Betriebskostensenkungen und auf der anderen Seite zu einer signifikanten CO 2 -Emissionsreduktion. Zusammen mit führenden japanischen Retailern hat DAIKIN Industries Ltd. in Japan basierend auf der hunderttausendfach bewährten VRV-Technologie das Conveni-Pack System entwickelt. Hierbei werden aus einem integrierten System Gewerbekälte, Klimakälte und Heizung realisiert. Der Vortrag geht auf die folgenden Aspekte ein. Das Umfeld des Lebensmitteleinzelhandels Die Konzeptbeschreibung des Conveni-Pack Systems am Beispiel einer ausgeführten Anlage Die Beschreibung des Messkonzepts und die Messergebnisse der ersten Anlagen Die Beurteilung des Systems im Vergleich zu konventionellen Technologien TEWI-Vergleich mit verschiedenen marktgängigen, bzw. alternativen Systemen Stichworte: integriertes Haustechniksystems, Reduktion CO 2 -Emissionen, Betriebskostensenkung, geringer TEWI 98

100 DKV und Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmitteleinzelhandel 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Neues Verflüssigungskonzept für die Gewerbekälte Markus Kielnhofer Güntner AG & Co KG Hans-Güntner-Strasse Fürstenfeldbruck Die Distribution von Lebensmitteln und die dafür notwendigen baulichen Einrichtungen haben sich über das 20. Jahrhundert stark verändert. Es wurde mehr Verkaufsfläche pro Bürger geschaffen und das Verkaufssortiment in Breite und Tiefe stark vergrößert. Insbesondere der Trend zu frischen, gekühlten und tiefgekühlten Produkten, der sich in einer Vergrößerung der kältetechnischen Versorgung widerspiegelt, erfordert neue Konzepte von Design, Installation und Betrieb kältetechnischer Geräte. Durch diese Änderung der Größenordnung und die damit einhergehenden Änderungen in Investitionsund Betriebskostencharakteristik, werden an die Kältetechnik hohe Ansprüche gestellt, dennoch auch die Möglichkeit geschaffen, das Betriebsergebnis wesentlich zu beeinflussen. Aktive Klimaschutzbestrebungen, gepaart mit stetig steigenden Energie- und Personalkosten, stellen die Anlagentechnik vor eine fassettenreiche Herausforderung, die es möglichst zeitnah zu lösen gilt. Wärmeaustauscher, ein vermeintlich unscheinbares Thema, haben in einem Kältesystem an zwei Stellen einen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtperformance einer Kälteanlage. In dem Vortrag wird dieser Einfluss, sowie weitere Anforderungen und Auswirkungen auf Wärmeaustauscher beleuchtet und strategische Ansätze zur Anpassung an individuelle betriebswirtschaftliche Bedürfnisse aufgezeigt. Inhalt: Meilensteine in der Entwicklung von Güntner-Wärmeaustauschern Lebensmitteleinzelhandel und daraus resultierende Produktanpassungen Entwicklungen und Anforderungen durch Klimaschutzprogramme Neue strategische Verflüssigungssysteme Stichworte: Energieeffizienz (COP), Betriebs- und Investitionskosten, L.C.C., Stand der Technik Wärmeaustauscher, neue Wärmeübertrager. 99

101 DKV und Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmitteleinzelhandel 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Minimierung des Verflüssigungsdrucks und Wärmerückgewinnung Horst Wendelborn Danfoss GmbH Carl-Legien Str. 8 D Offenbach horst.wendelborn@danfoss.com Bei einer ADAP-KOOL(R)- Regelung mit Optimierung der Arbeitstemperaturen wird t o maxmiert und t c minimiert. Eine t c - Minimierung bis 15 C widerspricht allerdings der Nutzung der Verflüssigerabwärme auf einem nutzbaren Temperaturniveau mit den bekannten Wärmerückgewinnungsmethoden (WRG). Einen Ausweg bietet der Einsatz einer Wärmepumpe. Hiermit ergeben sich zwei Vorteile: 1. Die Wärmepumpe erhält eine Wärmequelle auf hohem Temperaturniveau im Winter von 15 C bis 30 C. 2. Die Vorlauftemperaturen bei Nutzung der Wärmepumpe für die Heizungsanlage können mit 40 C bis 60 C gefahren werden. Das ist mit einer nomaler WRG nicht wirtschaftlich möglich. Der Vortrag behandelt den Einfluss der Verflüssigungstemperatur t c auf den Energieverbrauch der Kälteanlage, den Energieverbrauch bei t c - Minimierung ohne WRG und mit WRG. Besonders wird der Energieverbrauch bei WRG mittels Wärmepumpe untersucht. Stichworte: Energieeffizienz COP, Arbeitstemperatur-Optimierung, Wärmerückgewinnung, Einsatz der Wärmepumpe zur WRG in der gewerblichen Kälteanlage 100

102 DKV und Fachgruppe Kühlmöbel Kältetechnik im Lebensmitteleinzelhandel 17. Oktober 2008 Chillventa Nürnberg Energieeinsparung für Kühl- und Tiefkühlmöbel im Supermarkt durch den Einsatz von Glasabdeckungen Wolfgang Klingenberg REMIS GmbH Entwicklung und Vertrieb technischer Elemente Mathias-Brüggen-Strasse D Köln Im Lebensmittelhandel sind Kühlmöbel die wesentlichen Stromverbraucher. In der Regel fallen zwischen 40 und 60 % des gesamten Energieverbrauchs auf diese Geräte. Die Zauberformel lautet daher: Steigerung der Energieeffizienz. Auf diesem Weg können die Energiekosten erheblich gesenkt und die Emissionen von Treibhausgasen verringert werden. Gleichzeitig erhöhen Lebensmittelmärkte damit ihren Gewinn. Deshalb folgen immer Länder dem Beispiel der Niederlande, die die Abdeckung von Kühl- und Tiefkühlmöbeln als optimale Lösung betrachten, weil kostspielige Investitionen umgangen werden. Die Betrachtung der Funktionsweise von Kühl- und Tiefkühlmöbeln macht deutlich, wo der Hauptgrund für den hohen Energieverbrauch liegt in Konvektions- und Wärmeeinstrahlungsverlusten. Genau aus diesem Grund hat REMIS vor über 20 Jahren damit begonnen Energiesparsysteme für Kühl- und Tiefkühlmöbel zu entwickeln. Glasabdeckungen von REMIS verhindern Konvektions- und Wärmeeinstrahlungsverluste. Bis zu 80% Wärmeeintrag werden durch die spezielle Glasbeschichtung reflektiert. Im Ergebnis wird der sogenannte Treibhauseffekt im Produkt erheblich reduziert und bis zu 60% Energie eingespart. Inhalt: Kälteanlagen in Supermärkten Wärmeübertragung durch Strahlung Einflüsse auf offene Tiefkühlinseln Energieeintrag durch Wärmestrahlung in TK- Truhe Treibhauseffekte bei gekühlten Lebensmitteln Stark reduzierter Wärme-, Feuchte- und Strahlungseintrag durch REMIS- Glasabdeckungen Energieeinsparung/Temperatursicherheit/Amortisation Einflüsse auf offene Kühlregale/Energieeintrag durch Wärmestrahlung in Kühlregale Aufteilung der Energiekosten im Lebensmitteleinzelhandel CO2 Reduzierung durch Optimierung von Kühlmöbeln Stichworte: Energieeinsparung, Kühl- und Tiefkühlsysteme, Reduktion CO 2 -Emissionen, geringe Amortisationszeiten, Glasabdeckungssysteme 101

103 kεkk Klimaschutz Impulsprogramm Sprachen: Vorträge in deutscher Sprache Änderungen vorbehalten Wann Mittwoch, Uhr Uhr Donnerstag, Uhr Uhr Wo Halle 1 Inhalt Einführung in das Förderprogramm des BMU: Klimaschutz - Impulsprogramm Gewerbliche Kälteanlagen Moderator Jörn Schwarz Uhr Förderprogramm Voraussetzungen, Details und Durchführung Antragsverfahren und Abwicklung Der Status-Check-Sachkundelehrgang Jörn Schwarz, kεkk, Berlin Kathleen Jennrich Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle - BAFA Manfred Seikel, Bundesfachschule Kälteund Klimatechnik, Maintal Information Enormes Energiesparpotenzial Der Deutsche Kälte- und Klimatechnische Verein hat einen Statusbericht veröffentlicht, nach dem Kälte- und Klimaanlagen in Deutschland ungefähr 66 Mrd. Kilowattstunden pro Jahr verbrauchen, was ca. 14 Prozent der in Deutschland insgesamt verbrauchten Elektroendenergie entspricht. Damit ist die Kälte- und Klimatechnik einer der großen Energieverbraucher mit einem erheblichen Einsparpotenzial. Hierbei spielt die Drehzahlregelung von Verdichter- und Verflüssiger-Lüftern eine wichtige Rolle. Nahezu alle Verdichter- und Ventilatorenhersteller bieten inzwischen eine Drehzahlund damit Leistungsregelung ihrer Geräte an, um diese optimal an den jeweiligen Bedarf anzupassen. 102

104 In Kombination mit einer übergeordneten Regelung und elektronischen Expansionsventilen können die Verdampfungstemperaturen angehoben, die Verflüssigungstemperaturen gesenkt die Geräuschemission der Verflüssiger reduziert, der Vereisungsgrad der Verdampfer verringert und die Abtauintervalle verlängert werden. Daraus ergeben sich in der Summe deutliche Energieersparnisse und eine klare Reduzierung der Betriebkosten. Brandaktuelles Förderprogramm des Bundesumweltministeriums Das Bundesumweltministerium hat am 19. Juni eine nationale Klimaschutzinitiative gestartet, in deren Rahmen der stärkere Einsatz von Klimaschutztechnologien in der gewerblichen Kältetechnik gefördert wird. Das Förderprogramm wurde in Kooperation mit kεkk, dem Kompetenzzentrum Energieeffizienz Kälte- und Klimatechnik, Berlin, erarbeitet. Die Förderung erfolgt durch Beratungs- und Investitionszuschüsse sowohl für in Betrieb befindliche wie auch für neu zu errichtende Kälte- und Klima-Anlagen, die energetisch saniert oder energieeffizient errichtet werden sollen. Die Fördersätze bei Investitionsmaßnahmen betragen zwischen 15 und 35 % der Nettoinvestkosten. Näheres dazu unter oder Bares Geld Von energieeffizienten Anlagen, besonders vor dem Hintergrund des Förderprogramms des Bundesumweltministeriums, profitieren alle: Anlagenbauer, die neue Anlagen entsprechend ausstatten oder bestehende Anlagen auf moderne Technologie umrüsten und Betreiber, für die die Energieersparnisse bares Geld bedeuten, können großen Nutzen aus Modernisierungen ziehen. Last but not least werden Klima und Ressourcen geschont. 103

105 Ideelle Träger / Honorary Sponsors Air conditioning and Refrigeration European Association (AREA), Brussels, Rixensart, Belgium Fachverband Allgemeine Lufttechnik im VDMA, Frankfurt Association of European Refrigeration Compressor and Controls Manufacturers (ASERCOM), Brussels, Belgium Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik, Maintal/Niedersachswerfen Bundesinnungsverband des Deutschen Kälteanlagenbauerhandwerks (BIV), Siegburg Bundesverband WärmePumpe e. V. (BWP), Berlin Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein e.v. (DKV), Hannover EPEE European Partnership for Energy and Environment, Brussels, Belgium eurammon, Frankfurt Fachinstitut Gebäude-Klima e. V. (FGK), Bietigheim-Bissingen Institut für Luft- und Kältetechnik (ILK), Dresden Kompetenzzentrum Energieeffizienz Kälte- und Klimatechnik e.v. (kekk), Berlin Test- und Weiterbildungszentrum Wärmepumpen und Kältetechnik (TWK), Karlsruhe

106 Termin vormerken! Note the date! Nürnberg, Germany Nürnberg 2010 Internationale Fachmesse Kälte Raumluft Wärmepumpen International Trade Fair Refrigeration Air Conditioning and Ventilation Heat Pumps Verpassen Sie nicht das nächste Messe-Ereignis! Don t miss the next exhibition!