Energieeffizienz in Unternehmen
Technologieschwerpunkt Pumpensysteme
Effizienztipps
Planung
Es müssen nicht alle Komponenten mit dem höchsten Druckniveau versorgt werden. Größere Verbraucher oder Komponenten mit einem hohen Druckbedarf können eventuell lokal durch Stichleitungen von einer eigenen Pumpe (Kolben- oder Verdrängungspumpe) versorgt werden.
Dimensionierung
Die Pumpe sollte dem erforderlichen Bedarf angepasst und nicht überdimensioniert sein (keine Angstzuschläge). Überdimensionierte Pumpen haben höhere spezifische Kosten und arbeiten nicht im optimalen Wirkungsgradbereich.
Beschaffung
Pumpen − sowohl Neubeschaffung als auch Ersatz − gemäß tatsächlich benötigtem Betriebspunkt (Volumenstrom und Förderhöhe) dimensionieren. Laufräder nach Möglichkeit auf Betriebspunkt abdrehen, falls keine bedarfsgerechte energieeffiziente Regelung möglich ist.
Wartung
Die Kosten für Wartung und Instandhaltung machen nur 5 bis 10 Prozent der gesamten Lebenszykluskosten eines Pumpensystems aus, beeinflussen aber maßgeblich den Stromverbrauch, der rund 85 Prozent der Lebenszykluskosten ausmacht
Pumpensysteme gehören zu den größten Stromverbrauchern in der Produktion. Denken Sie über einen Wechsel von der mechanischen Regelung zur Drehzahlregelung nach. Hier gibt es ein Einsparpotenzial von bis zu 30 Prozent. Rund 25 Prozent der erzeugten elektrischen Energie werden für den Betrieb der Pumpensysteme eingesetzt. Die Praxis zeigt, dass bestehende Systeme in der Regel ein hohes Einsparpotenzial aufweisen. Rund ein Drittel lässt sich durch das Optimieren von solchen Systemen einsparen.
Wo können Betriebe ansetzen?
Zur Optimierung des Pumpensystems gibt es eine Vielzahl von Energieeffizienzmaßnahmen, um den Energieverbrauch zu senken. Von Sofortmaßnahmen, die schnell umgesetzt werden können und sich schnell rechnen, bis hin zu mittel- bis langfristigen Verbesserungsmöglichkeiten, die entsprechend vorbereitet werden müssen.
Sofortmaßnahmen sowie Schritte zur Optimierung des Pumpensystems und zur Einsparung von Energie
- Bei Pumpen mit hoher Laufzeit hocheffiziente Motoren einsetzen
- Keine Pumpen mit stark gedrosseltem Förderstrom verwenden, permanent halb oder ganz geschlossene Ventile im Verteilnetz vermeiden
- Den Betriebspunkt der Pumpe beachten und Überdimensionierung vermeiden. Bei volumenstromkonstanten Versorgungen soll der Betriebspunkt nahe dem hydraulischen Wirkungsgradoptimum der Pumpe, bei volumenstromvariablen rechts davon liegen.
Betrieb
- Druck im Netz prüfen und zu hohe Drücke und unnötige Förderhöhen vermeiden (zum Beispiel hoch liegende Speicher)
- Bei variablem Bedarf Pumpen über Drehzahlregelung an den tatsächlich benötigten Bedarf angepasst betreiben, nicht konstant mit höchster Drehzahl. Alternativ: Parallelschaltung mehrerer Pumpen; verstellbare Laufschaufeln/-räde
- Pumpen über einfache Kontrollmechanismen an den Prozess anpassen, Sensoren nachrüsten: zum Beispiel: Ein- und ausschalten der Pumpe bei Kühlsystem über Temperatursensor steuern, Zeit-, Druck- oder Füllstandregelungen installieren
- Vermeiden, dass eine Pumpe mehrere Verbraucher mit unterschiedlichen Druckniveaus versorgt, stattdessen eventuell eine zusätzliche (Druckerhöhungs-) Pumpe installieren
- Bei Änderungen des zu versorgenden Prozesses, bei hohem Maschinenalter, starker Abnutzung, hoher Lautstärke oder großem Wartungsaufwand den Wirkungsgrad der Pumpe und einen Pumpentausch prüfen
- Bei Keilriemenantrieb die Riemen regelmäßig prüfen und gegebenenfalls mit hocheffizienten Riemen ersetzen
- Das Leitungsnetz gemäß den Anforderungen versorgen (weder zu geringe, noch zu hohe Durchflussmenge), große Rohrdurchmesser verwenden, hydraulischen Systemabgleich durchführen und Ventilautorität prüfen
- Optimieren der Saugleitung: Vermeiden von T-Stücken, Einsatz großer Durchmesser und vakuumsicherer Dichtungen et cetera
- Das Leitungsnetz regelmäßig warten: Filtertausch, Funktion der Drosselventile überprüfen, Leckagen beheben
- Verteilnetz auf auffällige Druckverluste prüfen (zum Beispiel durch Wärmetauscher oder Ventile)
- Pumpen regelmäßig warten: Kontrolle der Gleitlager und Laufradringe, Kontrolle auf Kavitation, Vibrationen, Geräuschemissionen, Korrosion
Toptipps-Sofortmaßnahmen:
- Einschaltzeiten der Pumpen optimieren
- Volumenstrom optimieren
Sparen Sie durch einen effizienten Betrieb
Es wird nicht immer die volle Leistung benötigt, vor allem nicht bei Heizungssystemen. Bei variablen Fördermengen ist die Drehzahlregelung mittels eines Frequenzumrichters die effizienteste Methode zur Anpassung der Pumpenleistung. Wird die Drehzahl der Pumpe geregelt, nehmen sowohl Förderstrom als auch Förderhöhe ab. Die nachfolgende Grafik zeigt den relativen Energieverbrauch einer Pumpe bei Reduktion des Förderstroms um 20 Prozent – der Energieverbrauch sinkt bei Drehzahlregelung auf 65 Prozent des ursprünglichen Verbrauchs.
Effiziente Beschaffung
Bei der Beschaffung von Komponenten für Pumpensysteme sind die gesamten Lebenszykluskosten zu betrachten.
Denn die Kosten, die durch den Energieverbrauch und Wartung über die gesamte Laufzeit der Pumpe anfallen, sind in der Regel ein Vielfaches der Anschaffungskosten.
Dabei spielt eine effiziente und optimierte Planung des Gesamtsystems eine Rolle. Folgende Einflussfaktoren auf die Energie- und Kosteneffizienz sind von Bedeutung:
- bedarfsgerechte Anpassung von Volumenstrom und Laufzeit
- effiziente Pumpen, Motoren und Getriebe
- Reduktion der Druckverluste in den Strömungskanäle
Dimensionieren
Für das Planen und Dimensionieren des Pumpensystems ist das Abschätzen und Berechnen des Volumentstrombedarfs sowie die Erstellung des Lastprofils von zentraler Bedeutung. Im Folgenden erfahren Sie mehr über diese beiden wesentlichen Schritte zur Entwicklung eines effizienten Pumpensystems. Welche Pumpe die richtige für Ihre Anforderungen ist, hängt von mehreren Faktoren ab.
Technologiepartner im Bereich Pumpensysteme
Schwerpunkte des Unternehmens Grundfos Vertrieb Ges. m. b. H. sind Entwicklung, Herstellung, Vertrieb und Service von Pumpen. Grundfos strebt eine Position als weltweit führendes und erfolgreichstes Unternehmen für Pumpen und Pumpentechnologie an. Der Konzern forscht daher ständig in Richtung neue Werkstoffe und Verfahren, um auch weiterhin neue Pumpen und Pumpensysteme auf den Markt bringen zu können, die den Anforderungen an leistungsfähige, betriebssichere und energiesparende Anlagen genügen.
Seit fast 50 Jahren betreut KSB Österreich GmbH, eine Tochter des KSB-Konzerns, Kunden in Österreich als Lieferant von Pumpen, Armaturen und Systemen. Mit erstklassigen Produkten und exzellentem Service will KSB die Anlagen seiner Kunden sicherer, energieeffizienter und wirtschaftlicher machen. Unterstützt wird dieses Ziel durch Werte und Verhaltensweisen, die sowohl das Arbeiten innerhalb von KSB als auch den Umgang mit Kunden und anderen Partnern prägen. Nachhaltigkeit versteht KSB als Ausrichtung an ökologischen, ökonomischen und sozialen Werten. Neben dem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und der Umwelt umfasst sie die Verantwortung für die Mitarbeiter:innen und das gesellschaftliche Engagement. Kontinuierlich verbessert KSB seine Produkte, Prozesse und Dienstleistungen, um den Anforderungen an eine nachhaltige Entwicklung gerecht zu werden und dabei Maßstäbe zu setzen.
Schwerpunkte des Unternehmens WILO Pumpen Österreich GmbH sind der Vertrieb, die Wartung und die Reparatur von Pumpen sowie Pumpensystemen und -anlagen im Bereich Haustechnik, Wasserwirtschaft und Industrie. Besondere Aufmerksamkeit wird der Energieeffizienz gewidmet. Die Ausbildung der Mitarbeiter:innen und Kunden wird forciert. Ziel sind die richtige Dimensionierung sowie der richtige und effiziente Betrieb der WILO-Produkte.