Pumpen: Anpassung des Betriebs an den Bedarf
Auf einen Blick
Klimaziele und -strategien
Bau / Energie, Wasser, Abfall / Handwerk / Industrie / Land- und Forstwirtschaft
Bundesweit
Kurzfristig (bis 2 Monate)
Gering
Beschreibung
In vielen Kühlkreisläufen beispielsweise ist der Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf zu gering. Dies zeigt, dass der Wärmeaustausch schlecht und der Durchfluss zu hoch ist. Die Folgen sind:
- übermäßiger Stromverbrauch von Pumpen,
- unnötige Kälteerzeugung.
Die Durchflussmenge wird von den Nutzern oft nicht kontrolliert und könnte ohne negative Auswirkungen auf die Nutzer verringert werden. Um die Netztemperaturen aufrechtzuerhalten, werden Dreiwegeventile mit einer erheblichen „Leckrate“ installiert. Ein weiteres häufiges Problem ist ein unnötig hoher Druck. Der hohe Druck am Pumpenauslass wird dann in Ventilen abgebaut, bevor er die Verbraucher erreicht. Dies führt zu einem direkten Energieverlust. (Gear@SME PUMP-02)
Empfehlung zur Optimierung
Es ist wichtig, dass der Betreiber eines Industriestandorts oder ein Dienstleister, der mit der Energieanalyse bestimmter Geräte beauftragt ist, mit einer Analyse des Durchfluss- und Druckbedarfs beginnt. Wenn möglich, sollten Dreiwegeventile durch Zweiwegeventile ersetzt werden.
Korrekte Durchflussmengen in jedem Strang erfordern auch einen hydraulischen Abgleich des Netzes. Ventile zur Druckabsenkung sollten so weit wie möglich vermieden werden und der Pumpendruck durch einen Umformer (oder eine neu dimensionierte Pumpe) geregelt werden. Wenn der Durchfluss als zu hoch identifiziert wurde, ist eine VDS (Drehzahlgeregelte Pumpe, engl.: Variable Speed Pump) eine erste Möglichkeit, den Durchfluss auf den tatsächlichen Bedarf zu reduzieren. Wenn der Bedarf konstant ist, kann auch der Laufraddurchmesser verringert oder die Pumpe ausgetauscht werden. Wenn der Druckabfall im Netz zu einem schlechten Wirkungsgrad der Pumpe führt, wird eine VDS oder ein ausgebessertes Laufrad die Situation nicht retten.
Bewertung von Optimierungsmaßnahmen
| Relevante technische Überlegungen | Wenn der Druckabfall im Netz zu einem schlechten Wirkungsgrad der Pumpe führt, können weder eine Drehzahlgeregelte Pumpe (VSD) noch ein ausgebessertes Laufrad die Situation verbessern |
| Wirtschaftlichkeit | Einzelkosten für Stromregelventile: 50 – 500 EUR. |
| Energieeinsparungen | Eine detaillierte Analyse von Pumpsystemen ermöglicht im Allgemeinen Energieeinsparungen von 20 – 40 %. In Fällen mit mehreren Einsparmöglichkeiten kann dieser Wert sogar noch höher sein (bis zu 70 %). |
| Wirtschaftliche Einsparungen | Die wirtschaftlichen Einsparungen sind eng mit der Reduzierung des Stromverbrauchs für das Kühlsystem verbunden |
| Durchschnittliche Amortisationszeit | 3 Jahre im Durchschnit |
| Emissionen | 0,434 kg CO2/kWhel, in Abhängigkeit vom Strommix (Strommix DE 2022) |
| Vorteile für die Umwelt | Verringerung der CO2-Emissionen durch reduzierten Stromverbrauch. |
| Nicht-Energievorteile (Mehrfachnutzen) | Vorteile für die Umwelt |
| Replizierbarkeit | Hoch |
Praxisbeispiel
Ersetzen eines 3-Wege-Ventils durch ein 2-Wege-Ventil (Schweiz, 2017)
- Ausgangssituation: An einem großen Industriestandort verteilt eine Pumpe Kaltwasser zur Kühlung und Entfeuchtung der Luft in den Belüftungs- und Klimaanlagen mehrerer Werkshallen des Werks. Die meisten Abzweigungen des Netzes sind mit 3-Wege-Ventilen ausgestattet, die einen Durchfluss aufrechterhalten, auch wenn kein Bedarf besteht.
- Beschreibung der Maßnahme: Durch den Austausch dieser 3-Wege-Ventile gegen 2-Wege-Ventile wird die Gesamtdurchflussmenge bei geringem Bedarf deutlich reduziert.
- Investitionskosten: 23.000 EUR
- Amortisationszeit: 2,3 Jahre
Quellenangabe
Partner
Gear@SME
Die Maßnahmenbeschreibung stammt vom Projekt GEAR@SME. Das Projekt lief von 2020 bis 2023 und wurde durch das Horizon-2020-Programm der Europäischen Union gefördert. Zu den 10 Projektpartnern gehört u.a. die Berliner Energieagentur.Website öffnen
Datum
Zuletzt geändert am 23. September 2023Verwandte Artikel
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