Energetische Bewertung und Optimierung kältetechnischer Anlagen

Der vermehrte Einsatz von Kälteanlagen in der Produktion sowie für den Betrieb von Geräten und Anlagen (z.B. IT-Systeme in Nichtwohngebäuden oder Rechenzentren, MRT‐Geräte in Krankenhäusern etc.) stellt einen steigenden Anteil am Energieverbrauch dar. Wie auch bei Anlagen zur Wärmeversorgung und Klimatisierung ergibt sich bei den Anlagen zur Kälteversorgung über Mängel in der Betriebsführung, falsch eingestellte Regelparameter oder unzureichende Wartung ein Mehrbedarf an Energie für den Betrieb. Die konsequente Erfassung und energetische Bewertung und Optimierung auch der Kältetechnik mit Erzeugung und Verteilung ebnet daher den Weg zur weiteren Reduzierung des Energieverbrauchs im Gebäudebereich.

Insbesondere in komplexen kältetechnischen Anlagen können nicht nur Fehleinstellungen einzelner Anlagenparameter oder Komponenten, sondern die Kombination verschiedener Mängel zu einem erhöhten Energieverbrauch führen. Im ungünstigen Fall führt der Ausfall des Kältesystems zu Problemen im Betrieb bzw. der Gewährleistung von Betriebsparametern von Anlagen, Maschinen oder Räumen mit höheren raumklimatischen Anforderungen. Zur Vermeidung von Fehlfunktionen und Betriebsstörungen ist die kontinuierliche Wartung und Instandhaltung in jedem Fall notwendig. Weitergehende Maßnahmen wie eine Betriebsüberwachung und folgende Auswertung helfen nicht nur Probleme oder Störungen zu vermeiden, sondern auch die laufenden Energiekosten zu reduzieren. Bei Anlagen großer Liegenschaften ist die Transparenz der Funktionalität sowie der Hydraulik und Regelung wesentlich, um das Kältesystem nachzuvollziehen und mögliche Optimierungspotentiale zu identifizieren.

Im Projekt KaP II des EFZN (Energie-Forschungszentrum Niedersachen) werden anhand standardisierter Vorgehensweisen und Werkzeuge für die Bewertung der Effizienz in einer umfassenden (Software-)Lösung zur Inspektion und Optimierung von Kälteversorgungssystemen (einschließlich den Elementen Kälteerzeuger, Rückkühler, Kälteverteilung, ‐speicherung und ‐übergabe) zusammengeführt. Die Anwendung ermöglicht eine intuitive und benutzerfreundliche Bedienung in jedem einzelnen Schritt der Untersuchung. Ein Leitfaden soll den Anwender bei der Bedienung selbst sowie beim chronologischen Abarbeiten der einzelnen Softwareebenen unterstützen.

Zielgruppen

Die Software spricht zwei unterschiedliche Benutzergruppen an:

Einerseits soll dem Betriebstechniker bzw. dem Betreiber der Anlage eine einfache Möglichkeit geboten werden, mit hinterlegtem ingenieurstechnischem Know‐how detaillierte Informationen und Betriebsparameter ihrer Anlage zu ermitteln und so ein erweitertes Verständnis für ihre Anlage zu entwickeln sowie einfache Fehlbetriebe zu erkennen. Daraus können im Folgenden optimierungstechnische Maßnahmen eingeleitet und diese in ihrem Einsparpotential qualitativ abgeschätzt werden.

Anwender mit Ingenieurshintergrund oder ähnlichem Wissensstand sollen mit Hilfe der Software detailliertere Untersuchungen am Kältesystem durchführen und im Folgenden komplexere zu ermittelnde betriebstechnische Optimierungspotentiale aufdecken können. In diesen Bereich fallen z.B. die Auswertung von Kurzzeitmessungen oder die Untersuchung der hydraulischen Zustände sowie die Ermittlung von Optimierungsmaßnahmen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Das Ergebnis dieser Ebene soll eine quantitative Abschätzung der ermittelten Maßnahmen hinsichtlich der energetischen und finanziellen Einsparung liefern.

Innovation

Eine solch umfassende Softwareanwendung zur Aufnahme und Bewertung von kältetechnischen Anlagen ist bisher nicht auf dem Markt vorhanden. Bisherige Lösungen und Leitfäden, die den Betrieb von Kältemaschinen verbessern sollen, konzentrieren sich nur auf die Kälteerzeugung an sich, betrachten aber nicht die umfangreiche Aufnahme des Kälteanlagensystems über unterschiedliche Bilanzgrenzen (von Wärmesenke bis zur Einbringung) hinweg.

Darüber hinaus soll ein übergreifender neutraler Bewertungsmaßstab spezifische Kennzahlen der einzelnen Nutzungsbereiche bewerten. Diese Daten werden in einer webbasierten Anwendung abgelegt und dienen als Vergleichsdaten für zukünftige Planungsprozesse oder als Relation möglicher Optimierungsmaßnahmen in Bestandssystemen.

Die Projektleitung obliegt dem Energie‐Forschungszentrum Niedersachsen (EFZN), die pdv‐software GmbH ist als kompetenter Entwicklungspartner für die Programmierung der Software sowie als Berater hinsichtlich der verwendeten Messtechnik zur weiteren detaillierten Untersuchung der Anlagensysteme am Projekt beteiligt.

 

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:

Tristan Niewisch, Geschäftsführer
Tel. 05321-573222