Chancen und Nutzen energieeffizienter, nachhaltiger Pumpen und Pumpensysteme Referent: Robert Angermayr, Grundfos Pumpen Vertriebs GmbH
Der Anteil an Energie zum Betrieb von Kreiselpumpen beträgt rund 10% des gesamten, weltweiten Energiebedarfs! Grundlegendes Wissen um korrekte Auslegung und den wirtschaftlichen Betrieb von Kreiselpumpen ist daher entsprechend wichtig! 3 Gründe um über den Energieverbrauch nachzudenken : Geld Umweltschutz Ressourcenknappheit (Energiekosten) (CO 2 Emissionen) (Öl, Kohle, etc.)
Die Senkung des Energieverbrauchs ist eine der größten Herausforderungen bei der Bekämpfung des Klimawandels
EU Energiepolitik : Initiative 20-20-20 Reduktion der Treibhausemissionen gegenüber dem Niveau von 1990 um 20% Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien am Gesamtverbrauch auf 20% Verbesserung der Energieeffizienz von elektrisch betriebenen Produkten um 20% Wichtig ist zudem die Verringerung der Energieeinfuhren in die EU! Quelle: http://europa.eu
Ökodesign Richtlinie 2009/125/EC EuP-Rahmenrichtlinie* (2005/32/EC) wurde erweitert durch ErP-Rahmenrichtlinie** (2009/125/EC) Ziel ist es, eine Ressourcen schonende, energieeffiziente Produktgestaltung durch geeignete politische Instrumente zu unterstützen! Die ErP-Richtlinie wurde hinsichtlich ihres Geltungsbereiches erweitert und bezieht sich nun generell auf energieverbrauchsrelevante Produkte! ErP-Verordnungen: 640/2009 Elektromotore, 641/2009 Umwälzpumpen, 547/2012 MEI Wasserpumpen * EuP Energy Using Products Energiebetriebene Produkte ** ErP Energy Related Products Energieverbrauchsrelevante Produkte
Potential erkannt! Standby- Verluste Kühlschränke Glühlampen Motore Aus der vorbereitenden Studie geht hervor,.., dass deren Energieverbrauch während der Betriebsphase der wichtigste Umweltaspekt sämtlicher Phasen ihres Lebenszyklus ist und dass 2005 der jährliche Stromverbrauch durch Elektromotoren 1 067 TWh betrug, was der Emission von 427 Mio. t CO 2 entspricht. Der Verbrauch soll Vorhersagen zufolge bis auf 1 252 TWh im Jahr 2020 ansteigen, falls keine spezifischen Maßnahmen zu dessen Begrenzung getroffen werden.
IE-Norm & ErP-Verordnung IE Norm : IEC 60034-30:2008 Festlegung der Wirkungsgradklassen (IE1, IE2, IE3, IE4) Die Norm beschreibt den Stand der Technik Aus der Norm entsteht kein Zwang zur Umsetzung ErP Verordnung 640/2009 - Elektromotore Legt fest, welche Wirkungsgradklassen innerhalb der EU eingehalten werden müssen Bezieht sich auf die Norm IEC 60034-30:2008 ErP-Verordnung ist in den Mitgliedsstaaten gesetzlich bindend Umsetzung in Österreich durch die Ökodesign Verordnung 2007 Umsetung in Deutschland durch EBPG (Energie Betriebene Produkte Gesetz)
Umsetzung ErP 640/2009 2011 Ab dem 16. Juni 2011 müssen alle Motore zwischen 0,75 375 kw die IE2-Norm erfüllen 2015 Ab dem 1.01.2015 müssen alle Elektromotoren von 7.5-375 kw entweder die IE3 Norm oder die IE2 Norm unter Verwendung eines Frequenzumrichters erfüllen 2017 Ab 1.1 2017 müssen alle Elektromotoren von 0.75-375 kw entweder die IE3 Norm oder die IE2 Norm unter Verwendung eines Frequenzumrichters erfüllen BEREITS HEUTE 2020 Jährliche Einsparungen von 135 TWh und einer jährlichen Reduktion der CO 2 Emissionen um 63 Millionen Tonnen
Bewertung der Lebenszykluskosten Anschaffungskosten ca. 8% Werden überproportional bei der Beschaffung berücksichtigt Nachträgliche Anschaffungskosten (Instandhaltung) ca. 10% Reduzierung der Instandhaltungskosten durch verlängerte Gewährleistungsfristen Serviceverträge Energiekosten ca. 82% Optimieren Sie den größten Kostenblock im Rahmen der Beschaffung! IE 2(EFF1) > IE 3 (EuP 2009/125/EG) Verwendung von frequenzgeregelten Pumpensystemen Pumpenauslegungen am tatsächlichen Bedarf 82% Anschaffungskosten Betriebskosten Lebenszykluskosten eines Pumpensystems 8% 10% Instandhaltungskosten Quelle: Bayrisches Landesamt für Umwelt
Pumpensysteme optimieren Warum? 2/3 aller Pumpen verbrauchen bis zu 60% zu viel Energie, weil: Pumpe ist größer als erforderlich Pumpe läuft mit fester Drehzahl bei variablen Fördermengen Antriebsmotor ist ineffizient Pumpe ist verschlissen Installation ist ungünstig
Pumpensysteme optimieren Wie? Pump Audit Messtechnische Erfassung der, für die Analyse, wichtigsten Parameter Volumenstrom / Durchfluß Druck / Differenzdruck Temperaturen Niveau Energie mittels Ultraschall Meßgerät mittels Drucksensorik mittels Temperatursensoren mittels Niveausensor Leistungsmessgerät Auswertung der Messdaten über eine eigens entwickelte Software Energy Audit Zusätzlich noch die Erfassung der Rohrleitungen, Armaturen, Einbauteilen, etc
Beispiel Pump Audit Druckerhöhungsanlage für Kaltwasser in einem Lebensmittel verarbeitenden Betrieb. Installiertes System: 2 Druckerhöhungspumpen mit je 22kW Motorleistung Förderstrom 25m³/h bei Förderhöhe 45m 2x Windkessel TÜV-Prüfpflichtig ( 2000,- / Jahr) Pumpen laufen ungeregelt über Kaskade Neues System: Grundfos Hydro MPC-E 3xCRIE 15-5 3 Pumpen mit je 4kW Motorleistung Konstant Druck geregelt auf 4,5 bar 300l MDB TÜV-Prüfpflicht entfällt!!!
Beispiel Pump Audit - Lastprofil
Beispiel Pump Audit statistische Daten
Beispiel Pump Audit - Systemvergleich
Beispiel Pump Audit - Amortisation
Beispiel Pump Audit Einsparung in 10 Jahren