Potentiale mit dem „Effizienztool 2.0“ ermitteln

Der Forschungsrat Kältetechnik e.V. und die Fachabteilung Kälte- und Wärmepumpentechnik im VDMA präsentierten im Rahmen einer Informationsveranstaltung am 20. Oktober 2017 in Frankfurt am Main das „Effizienztool 2.0“. Mit diesem digitalen Werkzeug lassen sich Kälteanlagen schnell und recht genau auf ihre Energieeffizienz hin überprüfen und mit anderen Anlagen vergleichen. „Ein komplexes Thema wie eine Kälteanlage muss erst einmal vergleichbar gemacht werden“, erläuterte Monika Witt, Vorstand im Forschungsrat Kältetechnik e.V., in ihrer Begrüßung und wies auf die besondere Herausforderung bei der Softwareentwicklung hin. Der Effizienzvergleich sollte im Volllastfall wie im Teillastbetrieb möglich werden. Letztlich geht es schlicht darum, die Effizienz von Kälteanlagen im Betrieb zu steigern.

Dazu wurde das 2015 in der Version 1.0 vorgestellte Effizienz­tool konsequent weiterentwickelt. Berechnungstechnische Grundlagen und Beispielberechnungen wurden den rund 120 Besuchern der Veranstaltung im weiteren Verlauf ausführlich erläutert. Dazu führte Michael Elsen, Kreutzträger Kältetechnik GmbH & Co. KG, in die Thema­tik ein und im Folgenden auch als Moderator durch die Veranstaltung.

Dass das Potential vorhanden ist, zeigen bereits dokumentierte und bis zum Jahr 2012 durch Effizienzmaßnahmen erzielte jährliche Einsparungen von 5,5 % in der Supermarktkälte, 27 % in der Haushaltskälte und 2 % in der Klima- und Industriekälte. Um aktuellere Zahlen zu erhalten, wird derzeit die Studie „Energiebedarf für Kälte“ aktualisiert, mit deren Veröffentlichung 2019 gerechnet wird.

„Noch immer wird im Planungsstadium zu wenig auf Kälteanlagen und ihre Einbindung in die Anlagentechnik geschaut“, kritisierte Roland Handschuh, Güntner GmbH & Co. KG, der die Schriftenreihe für Kälteanlagenbauer und Betreiber vorstellte, in denen Argumente für und Maßnahmen zur Ener­gie­ein­spa­rung anschaulich erläutert werden. Mit Blick auf die Lebenszykluskosten von Kälteanlagen ergänzte er: „Im Betrieb übersteigen die Kosten für den Kälteanlagenbetrieb je nach Lebensdauer das Fünf- bis Zehnfache der In­ves­ti­tions­kos­ten.“ Effizienzsteigerungspotentiale sieht er vor allem bei Wärmeübertragern, in der Regelung sowie in der Anlagenoptimierung. Letztlich sei aber nur über ein Anlagenmonitoring überprüfbar, ob eine Anlage effizient arbeite.

Auf das Thema „Energieeinsparung durch Wartung“ ging Dr. Peter Röllig, Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH, im Folgenden ein. Wesentliche Auswirkungen auf die Effi­zienz haben demnach die Verschmutzung und Verölung von Wärme­tauscheroberflächen, die optimale Parametrierung in der Steuerung, die Kalibrierung und Verschmutzung von Sensoren in der MSR-Technik sowie die Funktionalität von Aktoren. Von 232 einzelnen Wartungsarbeiten haben demnach nur 68 keinen Einfluss auf die Energieeffizienz.

Im Effizienztool wird die Transparenz der Effizienzwerte durch die Bewertung der Komponenten erzielt. Dazu wird das VDMA-Einheitsblatt 24247 herangezogen. Der Gesamtgütegrad der Kälteanlagen wird dann im Bezug zum verlustfreien Carnotprozess ermittelt. Mit „Version 2.0“ kam die Unterscheidung in Basislevel, mit nur wenigen Eingaben, und Expertenlevel, mit mehr Eingaben und einem genaueren Ergebnis, hinzu. Dabei ist die „Effizienzanalyse für alle Arten von Kälteanlagen geeignet, wie Dr. Dieter Mosemann bei der Vorstellung der Hintergründe zum Energieeffizienztool erläuterte. Durch das Effizienztool würden Einfluss und Wirkzusammenhang von Einzelkomponenten auf den Wirkungsgrad sichtbar. Für eine saisonale Effizienzbewertung können vier spezifizierte Betriebszustände (Volllast und drei Teillastpunkte) berücksichtigt werden. Dabei sei das Softwarewerkzeug für die Kälteanlagenplanung in Neubau und Umbau sowie für die Energieffizienzbewertung von Bestandsanlagen gleichermaßen geeignet.

In einem praktischen Teil verdeutlichten Wolfgang Hernschier, Institut für Luft- und Kältetechnik GmbH, und Michael Elsen die Neuerungen in der Software anhand praktischer Beispiele und gaben so einen tiefen Einblick in die Anwendungsmöglichkeiten. Letztlich gilt aber, so anwenderfreundlich das Werkzeug auch programmiert wurde: „Man muss sich schon Gedanken dazu machen, was ich in das Programm einfüttere.“ Aber das gilt letztlich ja wohl für jede Software.