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Systemische Optimierung von Pumpenregelungen zur Steigerung der Energieeffizienz von Heizungs- und Klimaanlagen der Gebäudetechnik (SOPHi)

Umwälzpumpen finden in der Gebäudetechnik für den Transport des Heiz-/Kühlwassers zwischen den Erzeugern und Verbrauchern ihren Einsatz. In Einfamilienhäusern werden oft bis zu drei Pumpen eingesetzt, in größeren Bauwerken kommen mehrere tausend Pumpen in einer weit verzweigten Installation zum Einsatz. In der Summe sind in Deutschland mehr als 30 Mio. dieser Pumpen verbaut und verbrauchen mit mehr als 15 Mrd. kWh ebenso viel Strom wie der gesamte deutsche Bahnverkehr.
In den letzten Jahren hat die Umwälzpumpe einen enormen technischen Entwicklungsschub erfahren. Wo früher ungeregelte Pumpen Stand der Technik waren, integrieren sie heute Firmware, Elektronik, Leistungselektronik, Antrieb, Mechanik und Hydraulik zu einem kompakten Aggregat. Dies war ein wichtiger Schritt vom Produktansatz zum erweiterten Produktansatz und ausreichend, um den Forderungen der EU nach Einhaltung des Energieeffizienzindexes EEI zu genügen. Untersuchungen zeigen, dass die Fokussierung auf Aggregatebene nicht zur Ausschöpfung des Effizienzpotentials von Fluidfördersystemen ausreicht. Das größte Einsparpotential liegt in der Optimierung des hydraulischen Gesamtsystems in Bezug auf die anwendungsspezifische Aufgabe: Bis zu 60% Energie sind durch Systemoptimierung einzusparen.
Eine große Hebelwirkung ist zu erreichen, wenn es gelingt, allein über die Umwälzpumpe das hydraulische Gesamtsystem hinsichtlich des Energieverbrauchs zu optimieren. Hierzu soll im vorliegenden Vorhaben eine Regelung für den energieoptimalen Betrieb von Umwälzpumpen erforscht und entwickelt werden. Diese Regelung muss selbstadaptierend und anwendungsunabhängig sein, um im Sinne einer einfachen Inbetriebnahme komplexe manuelle Einstellvorgänge bzw. eine umfangreiche Parametrierung zu vermeiden.

Details

Förderer

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Laufzeit

01.07.2015 - 30.09.2018