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ANK-LK: Klimaresilienter ökologischer Lebensraum im und am Burgwallbacher See für Mensch, Tier und Pflanzenwelt

Untersuchungen zum Ausheilverhalten von Reaktordruckbehälterstählen bei niedrigen Temperaturen

Umwälzpumpe optimieren und Heizkosten sparen

<p> Wie Sie Ihre Umwälzpumpe effizienter nutzen können <ul> <li>Tauschen Sie Ihre Umwälzpumpe gegen eine Hocheffizienzpumpe mit niedrigem Stromverbrauch.</li> <li>Achten Sie auf die richtige Dimensionierung der Umwälzpumpe.</li> <li>Nutzen Sie die Zeitregelung der Umwälzpumpe zum Energiesparen.</li> <li>Lassen Sie einen hydraulischen Abgleich durchführen.</li> </ul> Gewusst wie <p>Umwälzpumpen gehören zu den größten Stromverbrauchern in einem Haushalt. Je nach Haushaltsgröße und installierter Umwälzpumpe verbrauchen sie 5-10% des Haushaltsstroms. Umwälzpumpen befinden sich in oder in der Nähe der Zentralheizung und fördern das heiße Wasser vom Heizkessel zu den Heizkörpern.<br><br><strong>Hocheffizienzpumpe kaufen:</strong>&nbsp;Während alte, ungeregelte&nbsp;Umwälzpumpen Stromkosten von über 60 Euro pro Jahr (über 200 kWh Strom) für ein Einfamilienhaus verursachen können, benötigt eine neue Hocheffizienzpumpe nur noch für rund 10 Euro Strom (40 kWh Strom). Nur solche dürfen noch verkauft werden. Der Ersatz alter, herkömmlicher Umwälzpumpen durch Hocheffizienzpumpen ist in der Regel ökologisch und ökonomisch sinnvoll. Überprüfen lässt sich dies einfach mit dem Pumpencheck (siehe Links) oder durch den Heizungsfachmann.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/heizungspumpe-stromfresser-print.jpg"> </a> <strong> Heizungspumpe: Vom Stromfresser zum Energiesparer </strong> Quelle: co2online <p><strong>Förderung nutzen:</strong> Der Staat fördert den Austausch der Heizungspumpe und einen hydraulischen Abgleich mit einem Zuschuss in Höhe von 15 Prozent der Gesamtnettokosten. Grundlage hierfür ist die "Bundesförderung für effiziente Gebäude". Die Beantragung erfolgt über die <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Heizungsf%C3%B6rderung/">Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW)</a>.&nbsp;</p> <p><strong>Umwälzpumpe richtig einstellen:</strong>&nbsp;Es lohnt sich, die Leistung der Umwälzpumpe an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Die elektrische Leistungsaufnahme (in Watt) kann am Typenschild auf dem Gehäuse der Pumpe abgelesen und bei vielen Pumpen mit einem Schalter angepasst werden. Um Strom zu sparen, sollte die Pumpe auf einer möglichst niedrigen Leistungsstufe betrieben werden.</p> <p><strong>Umwälzpumpe richtig dimensionieren:</strong>&nbsp;Viele Umwälzpumpen sind zu groß. Um bei der Installation Geld zu sparen, fragen Sie den Installateur bei der Installation einer neuen Umwälzpumpe nach der gerade noch ausreichenden Förderleistung.<br><br><strong>Zeitregelung nutzen:</strong> Stellen Sie die Zeitregelung der Umwälzpumpe so ein, so dass sie dann stillsteht, wenn keine Wärme benötigt wird. Es sollte die Betriebsart "Tag an / Nacht aus" gewählt werden. Bei der Programmierung ist zu beachten, dass die Pumpe nur zu den Zeiten Wärme bereitstellt, zu welchen diese auch benötigt wird. Am Ende der Heizperiode sollte die Betriebsart "Sommer" eingestellt werden.<br><br><strong>Hydraulischen Abgleich durchführen:</strong>&nbsp;Einen hydraulischen Abgleich des Heizsystems kann der Heizungsfachmann vornehmen. So wird garantiert, dass das System einwandfrei funktioniert. Störungen im Heizkreis werden beseitigt, so dass die Wärme gleichmäßig in alle Heizkörper fließen kann. Auch für den hydraulischen Abgleich gibt es Fördermittel aus der Bundesförderung für effiziente Gebäude.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/heizungsoptimierung-kosten-ersparnis-efh-print.jpg"> </a> <strong> Heizungsoptimierung: Kosten und Ersparnis </strong> Quelle: co2online Hintergrund <p><strong>Umweltsituation:</strong>&nbsp;Umwälzpumpen verbrauchen Strom - in vielen Haushalten unnötig viel. In Deutschland sind insgesamt 25-30 Mio. Umwälzpumpen im Einsatz. Zusammen verbrauchen diese mit rund 16 Mrd. Kilowattstunden viel mehr Strom als die Haushalte für Beleuchtung benötigen. Eine Anpassung der Leistung, die zeitliche Regelung, ein hydraulischer Abgleich des Heizsystems sowie der vorzeitiger Ersatz von herkömmlichen Umwälzpumpen durch Hocheffizienzpumpen leisten deshalb einen wichtigen Beitrag zum ⁠Klimaschutz⁠. Hochrechnungen der TU Dresden zeigen, dass durch den Ersatz von alten, überdimensionierten Umwälzpumpen durch richtig dimensionierte, hocheffiziente Umwälzpumpen sowie durch die Optimierung von Steuerung und Regelung 60-70 % Strom eingespart werden können . Bezogen auf Deutschland könnten so etwa 3 % des Stromverbrauchs eingespart werden.<br>Die jährlichen Stromkosten für eine veraltete Umwälzpumpe sind bis zu 200 Euro höher als für eine hocheffiziente Umwälzpumpe. Die Investitionskosten für eine neue Pumpe sowie die Kosten für die Optimierung der Heizungsanlage (Hydraulischer Abgleich) amortisieren sich nach etwa 3-4 Jahren.</p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Die Verordnung zur Sicherung der Energieversorgung durch mittelfristig wirksame Maßnahmen (<a href="https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Downloads/E/ensimimav.pdf?__blob=publicationFile&amp;v=1">EnSimiMaV</a>) schreibt für Gebäude mit Gasheizung eine Heizungsoptimierung und, in größeren Gebäuden, auch einen hydraulischen Abgleich vor. Diese Anforderungen werden ab September 2024 im Gebäudeenergiegesetz fortgeführt und gelten dann nur noch für Gebäude mit mehr als 6 Wohnungen. Von 2013 an tragen die Anforderungen der EU-Verordnung 641/2009 für Umwälzpumpen in Kraft. Ungeregelte Umwälzpumpen (Nassläuferbauweise) sowie technisch veraltete elektronisch geregelte Umwälzpumpen erfüllen deren Effizienzanforderungen dann nicht mehr und dürfen (bis auf Lagerbestände) in der Europäischen Union nicht mehr in Verkehr gebracht werden. Auch wenn es keine gesetzliche Austauschpflicht für alte Umwälzpumpen gibt: Es lohnt sich trotzdem.</p> <p><strong>Weitere Informationen finden Sie hier:</strong></p> <ul> <li>EG-Verordnung für Umwälzpumpen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/7768">UBA-Hintergrundpapier, 2009</a>)</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/76040">Mehr Klimaschutz mit einer neuen Heizung</a>&nbsp;(UBA-Themenseite)</li> </ul> <p><strong>Quellen:</strong></p> <ul> <li>Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen: Anwendungsbilanz 2022</li> <li>TU Dresden, Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann: Kurzgutachten zu den energetischen Einsparpotenzialen eines Pumpenaustausches in Heizungsanlagen (§64 GEG) im Kontext der geplanten Wärmepumpen-Offensive, Juni 2023<strong><br></strong></li> </ul> </p><p> Wie Sie Ihre Umwälzpumpe effizienter nutzen können <ul> <li>Tauschen Sie Ihre Umwälzpumpe gegen eine Hocheffizienzpumpe mit niedrigem Stromverbrauch.</li> <li>Achten Sie auf die richtige Dimensionierung der Umwälzpumpe.</li> <li>Nutzen Sie die Zeitregelung der Umwälzpumpe zum Energiesparen.</li> <li>Lassen Sie einen hydraulischen Abgleich durchführen.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Umwälzpumpen gehören zu den größten Stromverbrauchern in einem Haushalt. Je nach Haushaltsgröße und installierter Umwälzpumpe verbrauchen sie 5-10% des Haushaltsstroms. Umwälzpumpen befinden sich in oder in der Nähe der Zentralheizung und fördern das heiße Wasser vom Heizkessel zu den Heizkörpern.<br><br><strong>Hocheffizienzpumpe kaufen:</strong>&nbsp;Während alte, ungeregelte&nbsp;Umwälzpumpen Stromkosten von über 60 Euro pro Jahr (über 200 kWh Strom) für ein Einfamilienhaus verursachen können, benötigt eine neue Hocheffizienzpumpe nur noch für rund 10 Euro Strom (40 kWh Strom). Nur solche dürfen noch verkauft werden. Der Ersatz alter, herkömmlicher Umwälzpumpen durch Hocheffizienzpumpen ist in der Regel ökologisch und ökonomisch sinnvoll. Überprüfen lässt sich dies einfach mit dem Pumpencheck (siehe Links) oder durch den Heizungsfachmann.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/heizungspumpe-stromfresser-print.jpg"> </a> <strong> Heizungspumpe: Vom Stromfresser zum Energiesparer </strong> Quelle: co2online </p><p> <p><strong>Förderung nutzen:</strong> Der Staat fördert den Austausch der Heizungspumpe und einen hydraulischen Abgleich mit einem Zuschuss in Höhe von 15 Prozent der Gesamtnettokosten. Grundlage hierfür ist die "Bundesförderung für effiziente Gebäude". Die Beantragung erfolgt über die <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Heizungsf%C3%B6rderung/">Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW)</a>.&nbsp;</p> <p><strong>Umwälzpumpe richtig einstellen:</strong>&nbsp;Es lohnt sich, die Leistung der Umwälzpumpe an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Die elektrische Leistungsaufnahme (in Watt) kann am Typenschild auf dem Gehäuse der Pumpe abgelesen und bei vielen Pumpen mit einem Schalter angepasst werden. Um Strom zu sparen, sollte die Pumpe auf einer möglichst niedrigen Leistungsstufe betrieben werden.</p> <p><strong>Umwälzpumpe richtig dimensionieren:</strong>&nbsp;Viele Umwälzpumpen sind zu groß. Um bei der Installation Geld zu sparen, fragen Sie den Installateur bei der Installation einer neuen Umwälzpumpe nach der gerade noch ausreichenden Förderleistung.<br><br><strong>Zeitregelung nutzen:</strong> Stellen Sie die Zeitregelung der Umwälzpumpe so ein, so dass sie dann stillsteht, wenn keine Wärme benötigt wird. Es sollte die Betriebsart "Tag an / Nacht aus" gewählt werden. Bei der Programmierung ist zu beachten, dass die Pumpe nur zu den Zeiten Wärme bereitstellt, zu welchen diese auch benötigt wird. Am Ende der Heizperiode sollte die Betriebsart "Sommer" eingestellt werden.<br><br><strong>Hydraulischen Abgleich durchführen:</strong>&nbsp;Einen hydraulischen Abgleich des Heizsystems kann der Heizungsfachmann vornehmen. So wird garantiert, dass das System einwandfrei funktioniert. Störungen im Heizkreis werden beseitigt, so dass die Wärme gleichmäßig in alle Heizkörper fließen kann. Auch für den hydraulischen Abgleich gibt es Fördermittel aus der Bundesförderung für effiziente Gebäude.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/heizungsoptimierung-kosten-ersparnis-efh-print.jpg"> </a> <strong> Heizungsoptimierung: Kosten und Ersparnis </strong> Quelle: co2online </p><p> Hintergrund <p><strong>Umweltsituation:</strong>&nbsp;Umwälzpumpen verbrauchen Strom - in vielen Haushalten unnötig viel. In Deutschland sind insgesamt 25-30 Mio. Umwälzpumpen im Einsatz. Zusammen verbrauchen diese mit rund 16 Mrd. Kilowattstunden viel mehr Strom als die Haushalte für Beleuchtung benötigen. Eine Anpassung der Leistung, die zeitliche Regelung, ein hydraulischer Abgleich des Heizsystems sowie der vorzeitiger Ersatz von herkömmlichen Umwälzpumpen durch Hocheffizienzpumpen leisten deshalb einen wichtigen Beitrag zum ⁠Klimaschutz⁠. Hochrechnungen der TU Dresden zeigen, dass durch den Ersatz von alten, überdimensionierten Umwälzpumpen durch richtig dimensionierte, hocheffiziente Umwälzpumpen sowie durch die Optimierung von Steuerung und Regelung 60-70 % Strom eingespart werden können . Bezogen auf Deutschland könnten so etwa 3 % des Stromverbrauchs eingespart werden.<br>Die jährlichen Stromkosten für eine veraltete Umwälzpumpe sind bis zu 200 Euro höher als für eine hocheffiziente Umwälzpumpe. Die Investitionskosten für eine neue Pumpe sowie die Kosten für die Optimierung der Heizungsanlage (Hydraulischer Abgleich) amortisieren sich nach etwa 3-4 Jahren.</p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Die Verordnung zur Sicherung der Energieversorgung durch mittelfristig wirksame Maßnahmen (<a href="https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Downloads/E/ensimimav.pdf?__blob=publicationFile&amp;v=1">EnSimiMaV</a>) schreibt für Gebäude mit Gasheizung eine Heizungsoptimierung und, in größeren Gebäuden, auch einen hydraulischen Abgleich vor. Diese Anforderungen werden ab September 2024 im Gebäudeenergiegesetz fortgeführt und gelten dann nur noch für Gebäude mit mehr als 6 Wohnungen. Von 2013 an tragen die Anforderungen der EU-Verordnung 641/2009 für Umwälzpumpen in Kraft. Ungeregelte Umwälzpumpen (Nassläuferbauweise) sowie technisch veraltete elektronisch geregelte Umwälzpumpen erfüllen deren Effizienzanforderungen dann nicht mehr und dürfen (bis auf Lagerbestände) in der Europäischen Union nicht mehr in Verkehr gebracht werden. Auch wenn es keine gesetzliche Austauschpflicht für alte Umwälzpumpen gibt: Es lohnt sich trotzdem.</p> <p><strong>Weitere Informationen finden Sie hier:</strong></p> <ul> <li>EG-Verordnung für Umwälzpumpen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/7768">UBA-Hintergrundpapier, 2009</a>)</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/76040">Mehr Klimaschutz mit einer neuen Heizung</a>&nbsp;(UBA-Themenseite)</li> </ul> <p><strong>Quellen:</strong></p> <ul> <li>Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen: Anwendungsbilanz 2022</li> <li>TU Dresden, Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann: Kurzgutachten zu den energetischen Einsparpotenzialen eines Pumpenaustausches in Heizungsanlagen (§64 GEG) im Kontext der geplanten Wärmepumpen-Offensive, Juni 2023<strong><br></strong></li> </ul> </p><p>Informationen für...</p>

r+Impuls - Einzelvorhaben: PUMOCON - Ressourcenoptimierung durch Systemintegration von Pumpe, Pumpen-Motorantrieb und -Kontrollsystem für Trinkwasserversorgung, Gebäude- und Prozesstechnik

Entwicklung neuer Konzepte für hydromechatronische Aggregate zur signifikanten Erhöhung der Ressourceneffizienz, Teilprojekt: Entwicklung dünnwandiger FKV - Spaltrohrtechnologie und Prozessoptimierung (HYDRESS)

Vor dem Hintergrund der Megatrendthemen Energieeffizienz, Ressourcenminimierung und auch Reduzierung von kritischen Werkstoffen ist es gerade im Bereich der Pumpentechnologie für Klima- und Trinkwassersysteme wichtig, neue Wege zu beschreiten und Innovationen voranzubringen. Genau hier setzt das Verbundprojekt HYDRESS an und will durch das Zusammenspiel und die synergetische Nutzung der unterschiedlichen Kompetenzen der Projektpartner innovative Umwälzpumpen ermöglichen. Dies wird erreicht durch neue Konzepte sowie den Einsatz innovativer Werkstoffe und Fertigungstechnologien, um die Hauptkomponenten elektrischer Motor und Pumpenaggregat zu optimieren. Hierbei kommen innovative Materialien sowohl für die Umwälzpumpe als auch für ihren elektrischen Antrieb zum Einsatz. CirComp Teilvorhaben: Die Effizienzsteigerung von Umwälzpumpen erfordert u.a. einen möglichst geringen Spalt zwischen Rotor und Stator des Elektroantriebs. Je geringer der Spalt, desto effizienter können die Pumpen betrieben werden. Zur hermetischen Abdichtung des Stators von dem Fluid, welches den Stator im Falle von Nassläuferpumpen umspült, werden sogenannte Spaltrohre eingesetzt. Darüber hinaus müssen die Spaltrohre druck-, temperatur- und medienbeständig sein. Spaltrohre aus Faser-Kunststoff-Verbunden bieten den Vorteil, dass Sie das magnetische Feld nicht beeinflussen und eine thermische Isolierung darstellen. Bei Spaltrohren aus Faser-Kunststoff-Verbunden wird die Abdichtung i.d.R. durch eine innen liegende Spritzguss-Hülse gewährleistet. CirComp verfolgt einen neuartigen, innovativen Ansatz zur Abdichtung von FKV-Bauteilen, der es ermöglichen soll die Spritzguss-Hülse durch eine mediendichte Beschichtung zu substituieren um möglichst dünnwandige Bauteile fertigen zu können. Entscheidend für den Erfolg des Lösungsansatzes ist die Prozessführung und Langzeitbeständigkeit.

EnOB: ORSYGET - Entwicklung optimierter Regelungen hydraulischer Systeme in der Gebäudetechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Heizungs- und Klimatisierungssystemen, Teilvorhaben: Modellierung und Bedarfsidentifikation gebäudetechnischer Anlagen und Analyse der Datensicherheit.

In der Gebäudetechnik spielen Erzeugung und Verteilung von Wärme und Kälte eine wichtige Rolle. Die verwendeten Systeme besitzen in Wohn-, Büro- oder Industriegebäuden einen vergleichbaren Aufbau. Je nach Art und Größe des Gebäudes unterscheiden sich Dimensionierung der Komponenten und Topologie zur Verteilung. Zwei zentrale Punkte sind hier zu unterscheiden: die effiziente Erzeugung von Wärme oder Kälte in Heizkesseln oder Kühlaggregaten und zum anderen die effiziente und bedarfsgerechte Bereitstellung und Verteilung des Wärme-/Kältemediums. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Bereitstellung und Verteilung von Wärme und Kälte in Gebäuden. Im Gegensatz zur Weiterentwicklung der benötigten Umwälzpumpen, insbesondere deren Regelungstechnik, liegt hier der Schwerpunkt auf der Gebäudesystemtechnik und damit auf dem Gesamtsystem. Insbesondere bei gesamthafter Optimierung des Systems lassen sich weitere Energieeinsparpotenziale ausschöpfen. Ansatzpunkte für die Optimierung des Gesamtsystems sind: Erweiterung der Regelungsfunktionen auf Gebäudesystemebene, Integration in eine gebäudebezogene bzw. eine gebäudeübergreifende Cloud, optimale Integration in die Gebäudeleittechnik, standardisierte Kommunikations-Schnittstellen bis zur Feldebene und Sicherheitskonzepte und vernetzte Heizungs- und Klimakreisläufe. Schwerpunkte der Universität Rostock im Projekt sind die Modellierung heizungs- und klimatechnischer Anlagen und deren Gebäudeleittechnik sowie die Analyse und Optimierung der Datensicherheit.

EnOB: ORSYGET - Entwicklung optimierter Regelungen hydraulischer Systeme in der Gebäudetechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Heizungs- und Klimatisierungssystemen, Teilvorhaben: Integration von Umwälzpumpen in eine gebäudeübergreifende Cloud zur Ableitung spezifischer Optimierungsmaßnahmen.

In der Gebäudetechnik spielen Erzeugung und Verteilung von Wärme und Kälte eine wichtige Rolle. Die verwendeten Systeme besitzen in Wohn-, Büro- oder Industriegebäuden einen vergleichbaren Aufbau. Je nach Art und Größe des Gebäudes unterscheiden sich Dimensionierung der Komponenten und Topologie zur Verteilung. Zwei zentrale Punkte sind hier zu unterscheiden: die effiziente Erzeugung von Wärme oder Kälte in Heizkesseln oder Kühlaggregaten und zum anderen die effiziente und bedarfsgerechte Bereitstellung und Verteilung des Wärme-/Kältemediums. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Bereitstellung und Verteilung von Wärme und Kälte in Gebäuden. Im Gegensatz zur Weiterentwicklung der benötigten Umwälzpumpen, insbesondere deren Regelungstechnik, liegt hier der Schwerpunkt auf der Gebäudesystemtechnik und damit auf dem Gesamtsystem. Insbesondere bei gesamthafter Optimierung des Systems lassen sich weitere Energieeinsparpotenziale ausschöpfen. Ansatzpunkte für die Optimierung des Gesamtsystems sind: Erweiterung der Regelungsfunktionen auf Gebäudesystemebene, Integration in eine gebäudebezogene bzw. eine gebäudeübergreifende Cloud, optimale Integration in die Gebäudeleittechnik, standardisierte Kommunikations-Schnittstellen bis zur Feldebene und Sicherheitskonzepte und vernetzte Heizungs- und Klimakreisläufe. Im Teilvorhaben der Hochschule Kaiserslautern liegt der Schwerpunkt auf einem Ansatz zur gebäudeübergreifende Cloud, um spezifische Optimierungsmaßnahmen durch Prozess- und Parameteranalysen sowie einen Flottenvergleich abzuleiten.

EnOB: ORSYGET - Entwicklung optimierter Regelungen hydraulischer Systeme in der Gebäudetechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Heizungs- und Klimatisierungssystemen, Teilvorhaben: Entwicklung datensicherer Kommunikations- und Regelungs-systeme zur Optimierung hydraulischer Systeme in Gebäudekomplexen.

In der Gebäudetechnik spielen Erzeugung und Verteilung von Wärme und Kälte eine wichtige Rolle. Die verwendeten Systeme besitzen in Wohn-, Büro- oder Industriegebäuden einen vergleichbaren Aufbau. Je nach Art und Größe des Gebäudes unterscheiden sich Dimensionierung der Komponenten und Topologie zur Verteilung. Zwei zentrale Punkte sind hier zu unterscheiden: die effiziente Erzeugung von Wärme oder Kälte in Heizkesseln oder Kühlaggregaten und zum anderen die effiziente und bedarfsgerechte Bereitstellung und Verteilung des Wärme-/Kältemediums. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Bereitstellung und Verteilung von Wärme und Kälte in Gebäuden. Im Gegensatz zur Weiterentwicklung der benötigten Umwälzpumpen, insbesondere deren Regelungstechnik, liegt hier der Schwerpunkt auf der Gebäudesystemtechnik und damit auf dem Gesamtsystem. Insbesondere bei gesamthafter Optimierung des Systems lassen sich weitere Energieeinsparpotenziale ausschöpfen. Ansatzpunkte für die Optimierung des Gesamtsystems sind: Erweiterung der Regelungsfunktionen auf Gebäudesystemebene, Integration in eine gebäudebezogene bzw. eine gebäudeübergreifende Cloud, optimale Integration in die Gebäudeleittechnik, standardisierte Kommunikations-Schnittstellen bis zur Feldebene und Sicherheitskonzepte und vernetzte Heizungs- und Klimakreisläufe. Schwerpunkt des KSB-Teilvorhabens ist Integration, Qualifizierung und Test der von den wissenschaftlichen Partnern erarbeiteten Teil-Lösungen in die gesamtheitlichen Kommunikations-, Regelungs-, und Cloud-Lösungen hydraulischer Systeme für Gebäude-Komplexe und Gebäude-Flotten.

EnOB: ORSYGET - Entwicklung optimierter Regelungen hydraulischer Systeme in der Gebäudetechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Heizungs- und Klimatisierungssystemen, Teilvorhaben: Vernetzte modellbasierte Regelung von Gebäudetemperaturen

In der Gebäudetechnik spielen Erzeugung und Verteilung von Wärme und Kälte eine wichtige Rolle. Die verwendeten Systeme besitzen in Wohn-, Büro- oder Industriegebäuden einen vergleichbaren Aufbau. Je nach Art und Größe des Gebäudes unterscheiden sich Dimensionierung der Komponenten und Topologie zur Verteilung. Zwei zentrale Punkte sind hier zu unterscheiden: die effiziente Erzeugung von Wärme oder Kälte in Heizkesseln oder Kühlaggregaten und zum anderen die effiziente und bedarfsgerechte Bereitstellung und Verteilung des Wärme-/Kältemediums. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Bereitstellung und Verteilung von Wärme und Kälte in Gebäuden. Im Gegensatz zur Weiterentwicklung der benötigten Umwälzpumpen, insbesondere deren Regelungstechnik, liegt hier der Schwerpunkt auf der Gebäudesystemtechnik und damit auf dem Gesamtsystem. Insbesondere bei gesamthafter Optimierung des Systems lassen sich weitere Energieeinsparpotenziale ausschöpfen. Ansatzpunkte für die Optimierung des Gesamtsystems sind: Erweiterung der Regelungsfunktionen auf Gebäudesystemebene, Integration in eine gebäudebezogene bzw. eine gebäudeübergreifende Cloud, optimale Integration in die Gebäudeleittechnik, standardisierte Kommunikations-Schnittstellen bis zur Feldebene und Sicherheitskonzepte und vernetzte Heizungs- und Klimakreisläufe. Schwerpunkte des TUK-Teilvorhabens sind die Entwicklung von realitätsnahen und präzisen Prädiktionsmodellen des Mehrheizkreise-Systems und der verkoppelten Gebäudetemperaturen für Analyse und Simulationen sowie der Entwurf, die Implementierung und die Validierung vernetzter lernender Regelungsalgorithmen.

HELENA II: Entwicklung hocheffizienter Pumpen und Pumpenantriebe II

KSB unterstützt in der Antriebstechnik die Einführung von Wirkungsgradklassen und möchte die Weichen zu noch effizienteren Antriebslösungen stellen. Es sollen Maßnahmen zur Verringerung der Verluste in Synchronreluktanzmotoren untersucht werden, um die Wirkungsgradklasse IE5 unter Beibehaltung hoher Ressourceneffizienz zu erreichen. V.a. in der unteren Leistungsklasse von Umwälzpumpen tragen nicht nur mechanische Verluste und Antriebsverluste zur Leistungsaufnahme bei, sondern auch die Leistungselektronik selbst. Daher wird eine einheitliche, modulare Plattform für die Leistungselektronik angestrebt. Dies ergänzt die Effizienzsteigerung der Antriebe um die Effizienzsteigerung der Leistungselektronik. Zur Realisierung der Verlustreduktion reicht es nicht aus, bessere Motormaterialien einzusetzen. Vielmehr muss durch abgestimmte Maßnahmen (Motordesign, Wicklungstopologie, Material) optimiert werden. Dieses Gesamtkonzept soll in AP1 erarbeitet werden. Dabei ist zu berücksichtigen, wie das Motordesign im Hinblick auf den Einsatz im unteren Leistungsbereich (kleiner als 550 W) zu optimieren ist. Denn ca. 90 % aller elektrischen Maschinen in werden dieser Leistungsklasse betrieben. In AP2 soll eine energieeffiziente modulare Plattform für die Leistungselektronik von Pumpenantrieben entworfen werden. Wesentliche Randbedingungen wie Energieeffizienz, kompakte Baugröße und Integration der Leistungselektronik in die Maschine sollen berücksichtigt werden. Des Weiteren soll in diesem AP die Einbett-Technik für Halbleiter in Leiterplatten bewertet und ggf. eingesetzt werden, wodurch eine Steigerung der Schaltfrequenzen bei gleichzeitig höherer Effizienz erreicht werden kann. Dies würde die Verwendung kleinerer und verlustärmerer magnetischer Bauteile erlauben, eine Vereinfachung des elektromagnetischen Entwurfs nach sich ziehen und den Aufwand für die EMV-Filterung reduzieren. In AP3 sollen die Ergebnisse aus AP1 und AP2 in einen gemeinsamen Versuchsträger integriert werden.

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