Die EU-Öko-Design- Richtlinie in der Lowara-Welt Wir entwickeln jeden Tag Technologien für die Umwelt
2020. Wir haben ein großes Ziel vor Augen 02 Öko-Design-Richtline. Im Jahr 2005 hat die Europäische Union die neue Richtlinie 2005/32/EC verabschiedet, die umweltfreundliche Anforderungen an die Konstruktion von Energie verbrauchenden Produkten stellt. Diese ist bekannt als EuP (Energy using products) oder Ökodesign-Richtlinie und wurde am 20. November 2009 ersetzt durch die neue ErP-Richtlinie 2009/125/EC. Die wichtigste Neuerung ist die Erweiterung des Geltungsbereiches und bezieht sich nun generell auf energieverbrauchsrelevante (=ErP) Produkte. Zweck der Öko-Design-Richtlinie ist die Reduzierung des Energieverbrauchs und anderer umweltschädlicher Einflüsse. Bis zum Jahr 2020 soll eine Verringerung von 12 % des 2007 benötigten Energieverbrauchs erreicht werden, was einer Gesamteinsparung von 341TWh (Terrawatt-Stunden) entspricht. Folgende Lowara-Produkte sind von dieser Regelung betroffen: Elektromotoren in Verbindung mit Pumpen Umwälzpumpen Trinkwasserpumpen Motoren: Neue Wirkungsgrade. Die EU MEPS (Minimum Energy Performance Standard) gibt verbindliche Mindest-Wirkungsgrade für Elektromotoren vor, die neu auf dem EU-Markt vertrieben werden. Die Verordnung der Kommission (EC) Nr. 640/2009 wurde im Juli 2009 als Bestandteil des Gesetzgebungsrahmens zum Öko-Design verabschiedet. Das EU-Gesetz basiert im Wesentlichen auf der Norm IEC 60034-30: 2008 und übernahm deren Klassifizierung und Testmethoden. Die Vorschrift gilt für 2-, 4- oder 6-polige Käfigläufer-Motoren mit konstanter Drehzahl mit bis zu 1.000 V, Drehstrom-Motoren von 0,75 kw bis 375 kw (bei gleich bleibender Last). Die im Juni 2011 als erste Stufe in Kraft getretene Vorgabe gestattet nur noch den Verkauf von Motoren, die mindestens IE2 entsprechen. (wichtige Termine*s. oben)
Ab 1. Januar 2015* Motoren mit einer Nennleistung von 7,5-375 kw müssen entweder der Effizienzklasse IE3 entsprechen, alternativ der Effizienzklasse IE2, wenn mit einer Drehzahlregelung ausgestattet. Trinkwasserpumpen*** müssen einen MEI höher als 0,4 aufweisen. Ab 1. Januar 2017* Die Richtlinie betrifft nun auch kleinere Motorgrößen, Motoren mit einer Nennleistung von 0,75-375 kw müssen entweder der Effizienzklasse IE3 entsprechen, alternativ der Effizienzklasse IE2, wenn mit einer Drehzahlregelung ausgestattet. Ab 1. Januar 2013** Alle Umwälzpumpen müssen Effizienzklasse A entsprechen. Der EEI-Index verringert sich von 0,4 auf 0,27. Trinkwasserpumpen *** müssen einem MEI höher als 0,1 entsprechen Ab 1. August 2015** Umwälzpumpen als Einzelpumpe oder in Anlagen müssen einem MEI von 0,23 entsprechen. Ab 1. Januar 2020*** Austausch-Umwälzpumpen, die in Anlagen integriert werden, müssen dem EEI-Index 0,23 entsprechen. Umwälzpumpen. Die Öko-Design-Richtlinie fordert auch effizientere Nassläuferpumpen, die in Heizungsanlagen einsetzt werden. Bereits heute sind diese mit einem Label für Energieeffizienz ausgestattet, aber der EEI-Index (der Index, der die Energieeffizienzklassen festlegt) wird sich noch ändern und effizientere Zirkulationspumpen fordern. Der Index basiert auf der Gesamteffizienz der Umwälzpumpen und einer angenommen, variierenden Last innerhalb einer Heizungsanlagen; je niedriger der Index, desto effizienter die Pumpe. Der EEI-Index muss heutzutage für eine Umwälzpumpe der Effizienzklasse A unterhalb des Wertes von 0,4 liegen. Die EU-Richtlinie (EC) Nr. 641/2009 vom Juli 2009 beschreibt die neuen Index-Werte und erlaubt ab dem Jahr 2013 nur noch den Verkauf von Umwälzpumpen der Effizienzklasse A. Auch die Berechnungsformel zur Ermittlung des Indexes wird sich ändern, daher wird es später nicht möglich sein, alten mit neuem EEI-Index zu vergleichen. (wichtige Termine**s. oben) Trinkwasserpumpen. Die EU MEPS (Minimum Energy Performance Standard) gibt verbindliche Mindest-Wirkungsgrade für bestimmte Typen der Trinkwasserpumpen vor (Kreisel-, Inline-, vertikale Mehrstufenpumpen und Unterwasserpumpen). Die Verordnung der europäischen Kommission (EC) Nr 547/2012 wurde am 25. Juni 2012 im Rahmen der EU Ökodesign-Richtlinie verabschiedet. Zweck der Richtlinie ist die Einstellung der Pumpen mit dem niedrigsten Wirkungsgrad, dessen Höhe durch den MEI (Mindest-Effizienz-Index) vorgegeben wird. Das heißt, der MEI beschneidet die Pumpenarten, die unter der Leistungsvorgabe liegen, sein Wert legt für jede Pumpenbauart und -größe den Mindest-Wirkungsgrad fest, den die Pumpe vorweisen muss. Die Europäische Kommission hat alle auf dem Markt befindlichen und von der Richtlinie betroffenen Pumpen bewertet und eine Formel zur Berechnung des Mindest- Wirkungsgrades bezogen auf den jeweiligen MEI entwickelt. Der Schnitt erfolgt in zwei Schritten: im Januar 2013 werden zunächst die niedrigsten 10 % der am Markt befindlichen Pumpen abgeschnitten. Im Januar 2015 folgen dann 40 % der heutigen Pumpen. Diese Einschnitte werden als MEI 0,1 und MEI 0,4 bezeichnet und bedeuten, dass eine Pumpe, die innerhalt der EU verkauft wird, einem MEI höher als 0,1 (2013) und 0,4 (2015) entsprechen muss. (wichtige Termine***s. oben) 03
Unser Weg dahin Technische Lösungen. Die Wirkungsgrade eines Induktionsmotors hängen davon ab, wie gut Verluste innerhalb des Motors vermieden werden. Hauptsächlich handelt es sich um elektrische, mechanische und magnetische Verluste. Mechanische Verluste werden meist von Lagern oder Dichtungen verursacht. Elektrische Verluste entstehen durch Widerstände in den Windungen und magnetische Verluste durch Hysterese und durch Wirbelstrom. Da es also viele verschiedene Verlustarten gibt, variiert die Erreichung höherer Wirkungsgrade je nach Art des von Ihnen eingesetzten Motortyps. Im allgemeinen kann durch die Verwendung eines höheren Kupferanteils, den Einsatz höherwertigen Materials im Stator und Rotor oder die Ausstattung des Motors mit abriebarmen Lagern generell ein effizienterer Motor erreicht werden. Leider erhöhen all diese Vorgehensweisen normalerweise auch die Motorkosten. Eine weitere Möglichkeit, die Wirkungsgrade des Motors zu erhöhen, besteht im Austausch der Technologie gegen einen elektronisch kommutierten Motor (ECM- Technologie) mit Permanentmagnetrotoren. Diese Technologie ist hauptsächlich etwas kostenintensiver aufgrund der Permanetmagneten und dass zum Betrieb die elektronische Überwachung des Motors erforderlich ist. Da die Magneten sehr stark sind, ist darüber hinaus auch der Service nicht ganz einfach. Die Wartung mit nicht-magnetischem Werkzeug kann nur in einer Umgebung stattfinden, die frei ist von Metallpartikel. Diese Technologie wird hauptsächlich bei Nassläuferpumpen eingesetzt, wo im Schadensfall der Motor ausgetauscht anstatt repariert wird. 04
Lösungen und Angebote von Lowara Standard Elektromotoren Seit 16. Juni 2011 entsprechen Lowara- Produkte den Vorgaben mit den gelieferten IE2/IE3-Motoren. (Weitere Informationen zur Nutzung von IE3-Motoren finden Sie in den technischen Katalogen. Nassläuferpumpen Lowara nutzt einen eigens konstruierten EC-Motor mit sphärischem Rotor. Diese Konstruktion nutzt zusätzlich zu den Vorteilen der ECM-Technologie einen mechanischen Aufbau ohne Welle und Wellenlager und reduziert damit Verlust innerhalb des Motors. Die Baureihen Ecocirc sind alle ErP 2015 ready. ErP ready 2015 Schon heute die Hocheffizienz von Morgen: die neue Lowara Ecocirc Basic entspricht bereits den Anforderungen der ErP-Directive für 2015 Lowara-Produkte, die im MEI erfaßt sind: FH-Normkreiselpumpen aus Grauguss SH-Normkreiselpumpen aus Edelstahl FC-Inlinepumpen e-sv vertikale Mehrstufenpumpen GS 4 Unterwasserpumpen Z6 6 Unterwasserpumpen Alle Lowara-Produkte haben einen MEI höher als 0,1 und sind bereit für den Einschnitt in 2013. 05
Eine gesunde Umwelt ist mehr als nur ein Motor Ganzheitliche Vorgehensweise. Ohne Frage, Motoren sind wichtig, aber für ein echtes Umweltbewusstsein muss die Vorgehensweise ganzheitlich sein. Innerhalb einer Pumpanlage ist der Motor einer der Komponenten, der zu der Gesamteffizienz der Anlage und zur Energieeinsparung beiträgt, und es kann noch mehr Energie eingespart werden, wenn man das Gesamtbild betrachtet. Die Grundlinie wird von der Konstruktion des gesamten Pumpsystems (Rohrdurchmesser, Anlagenkomponenten, Rohranordnung etc.) vorgegeben. Der Energieverbrauch wird mit der Formel bestimmt: Daher gilt: je geringer der Abriebverlust innerhalb des Systems, desto weniger Förderhöhe muss die Pumpe für eine bestimmte Fördermenge leisten, und desto weniger Energie wird benötigt, um das Wasser innerhalb des Leitungssystems zu fördern. Wenn die Anlage ausgelegt wird, gilt es, die energieeffizienteste Pumpenlösung für den Wassertransport innerhalb des Systems zu wählen. P = Q x H x g x P= Leistung - Q= Fördermenge - H= Förderhöhe g= Erdbeschleunigung - ρ= Dichte P in P Wasser Motor Pumpe Die Abbildung zeigt die verschiedenen Verluste und ihr Verhältnis untereinander innerhalb eines Pumpsystems. 06
Gemeinsam können wir Technologien für die Umwelt entwickeln. Der erste Faktor ist, die Pumpe so nah wie möglich an ihrem besten Effizienzwert auszuwählen. Leichte Abweichungen der Effizienz von 5-10 % bei verfügbaren Alternativen sind möglich (s. Abb. A). Der zweite Faktor besteht darin festzulegen, ob in dem Pumpensystem genügend Variationsmöglichkeiten in der Fördermenge bestehen, um den Einsatz einer Drehzahlregelung wie z.b. Hydrovar zu rechtfertigen. In einigen Anlagen kann dies zu großen Einsparungen (bis zu 75 %) führen. Dies ist nach den Vorgaben der EU-Kommission möglich, da ein IE2-Motor mit Drehzahlregelung auch nach 2015 noch verkauft werden darf (s. Abb. B). Der dritte Faktor ist der Wirkungsgrad des Motors. Wir sprechen hier über Wirkungsgrad- Abweichungen von 1-3 %. Er ist zwar nicht unwichtig, aber das größte Potenzial liegt bei anderen Faktoren. In Anlagen mit langen Laufzeiten ist es u.u. sinnvoll, einen IE3-Motor einzusetzen, da dieser sich schneller amortisiert. Mit ganzheitlicher Sicht kann am besten die Stromrechnung und gleichzeitig der umweltschädliche Einfluss gesenkt werden. Wir bei Lowara stehen voll und ganz hinter diesen äußerst wichtigen Zielen, angefangen von der Konstruktion effizienter Pumpen bis zum Bereitstellen optimaler Lösungen für jede Pumpenanlage. H [m] η [%] max GOOD Q GOOD Q Q [m 3 /h] Q [m 3 /h] H [m] P [kw] Pump1 Pump2 s. Abb. A s. Abb. B Pump at full speed Pump with variable speed control Q [m 3 /h] Q [m 3 /h] 07
Was kann Xylem für Sie tun? Xylem zīl m 1) Das Gewebe in Pflanzen, das Wasser von den Wurzeln nach oben befördert; 2) ein führendes globales Wassertechnikunternehmen. Wir sind 12.500 Menschen, die ein gemeinsames Ziel eint: innovative Lösungen zu schaffen, um den Wasserbedarf unserer Welt zu decken. Im Mittelpunkt unserer Arbeit steht die Entwicklung neuer Technologien, die die Art und Weise der Wassernutzung und Wiedernutzung in der Zukunft verbessern. Wir bewegen, behandeln, analysieren Wasser und führen es in die Umwelt zurück, und wir helfen Menschen, Wasser effizient in ihren Haushalten, Gebäuden, Fabriken und landwirtschaftlichen Betrieben zu nutzen. In mehr als 150 Ländern verfügen wir über feste, langjährige Beziehungen zu Kunden, bei denen wir für unsere leistungsstarke Mischung aus führenden Produktmarken und Anwendungskompetenz, unterstützt durch eine Tradition der Innovation, bekannt sind. e Weitere Informationen darüber, wie Xylem Ihnen helfen kann, finden Sie auf xyleminc.com. Xylem Water Systems DEUTSCHLAND GmbH Biebigheimer Straße 12 D-63762 Großostheim Telefon: (0 60 26) 9 43-0 Fax: (0 60 26) 9 43-2 10 info.lowarade@xyleminc.com www.lowara.de Xylem Water Systems DEUTSCHLAND GmbH Niederlassung Gebäudetechnik Wilhelm-Pfitzer-Str.26 D-70736 Fellbach Telefon: (0 7 11) 55 375-0 Fax: (0 7 11) 55 375-33 info-laing@xyleminc.com www.laing.de Lowara ist ein eingetragenes Warenzeichen von Xylem Inc. oder einer ihrer Gesellschaften cod. 191020033 - W 11/12