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Qualität der Energieumwandlung

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Kälteanlagen

Die Auswahl der richtigen Kälteanlage hängt von Faktoren wie Leistung, Effizienz, Umweltauswirkungen und individuellen Anforderungen ab

Kältesysteme sind unverzichtbar für industrielle und kommerzielle Anwendungen wie Klimatisierung, Kühlprozesse oder die Lagerung temperaturempfindlicher Produkte. Moderne Kältesysteme setzen auf umweltfreundliche Kältemittel und energieeffiziente Technologien, um den Energieverbrauch zu minimieren und CO2-Emissionen zu reduzieren. Regelmäßige Wartung und Servicearbeiten am Kältesystem sind erforderlich, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit sicherzustellen.

Aufrechterhaltung der Qualität der Energieumwandlung

Der § 11 EnEV „Aufrechterhaltung der energetischen Qualität“ enthält eine Reihe verpflichtender Anforderungen:

  • Außenbauteile sowie Anlagen der Heizungs-, Kühl- und Raumlufttechnik und der Warmwasserversorgung dürfen nicht so verändert werden, dass die energetische Qualität verschlechtert wird.

  • Energiebedarfssenkende Einrichtungen in Anlagen nach Absatz 1 sind vom Betreiber betriebsbereit zu erhalten und bestimmungsgemäß zu nutzen. (…)

  • Anlagen und Einrichtungen der Heizungs-, Kühl- und Raumlufttechnik und der Warmwasserversorgung sind vom Betreiber sachgerecht zu bedienen.

  • Komponenten mit wesentlichem Einfluss auf den Wirkungsgrad solcher Anlagen sind vom Betreiber regelmäßig zu warten und instand zu halten .

Weitere Aufmerksamkeit gilt der Dichtheit der Kälteanlagen. Das CO2-Äquivalent berechnet sich aus dem Produkt des GWP des Kältemittels und der Füllmenge.

Dichtheitsprüfung an der Kälteanlage

Der jeweilige Prüfzeitraum kann um die Hälfte verkürzt werden, wenn in das System eine automatische Leckageerkennungsanlage installiert ist. Für Anlagen mit einem CO2-Äquivalent von mehr als 500 Tonnen ist die Verwendung eines Leckageerkennungssystems obligatorisch. In solchen Fällen sind Inspektionen alle sechs Monate erforderlich.

Aus dieser Perspektive wird deutlich, dass ein System, das nicht ordnungsgemäß gewartet wurde, nicht für eine Energieprüfung vorbereitet ist. Dieser Umstand, zusammen mit der bestehenden Wartungspflicht gemäß § 11 EnEV, sollte allen Betreibern klar vermittelt werden, die der Meinung sind, dass Wartung optional ist.

Energieeffizienz von Kälteanlagen (Industriekälte)

Für industrielle Anwendungen im Bereich der Kälteerzeugung ist eine erhebliche Menge an Energie erforderlich. Durch die Optimierung von Systemen für Prozesstechnologie und Kältetechnik kann Energie eingespart oder effizienter genutzt werden.

Eine grundlegende Grundlage bildet das Positionspapier des Forschungsrats für Kältetechnik (FKT) mit dem Titel "Klimaschutzbeitrag von Kälte- und Klimaanlagen: Verbesserung der Energieeffizienz und Reduzierung von Treibhausgas-emittierenden Emissionen". Die erste Ausgabe dieses Dokuments wurde im Jahr 2011 veröffentlicht.

Seit dem 1. Juni 2016 ist die Verordnung (EU) 2015/1095 vom 5. Mai 2015 in Kraft, die die Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Festlegung von Ökodesign-Anforderungen für gewerbliche Anwendungen umsetzt.

  • Kühllagerschränken,

  • Schnellkühlern/-frostern,

  • Verflüssigungssätzen und Prozesskühlern in Kraft.

Industriekälteanlage für Prozesskühlung

Die Arbeitsgruppe sieht dies als Gelegenheit, das Normblatt unter Berücksichtigung dieser Verordnung anzupassen und um eine saisonale Effizienzbewertung für Kältesysteme zu ergänzen. Das VDMA Normblatt ist der fünfte Teil der Normblattreihe "Energieeffizienz von Kältesystemen".

Folgende Teile gehören zu dieser Einheitsblattreihe:

  • Teil 1: Klimaschutzbeitrag von Kälte- und Klimaanlagen - Verbesserung der Energieeffi-zienz - Verminderung von treibhausrelevanten Emissionen

  • Teil 2: Anforderungen an das Anlagenkonzept und die Komponenten

  • Teil 3: Leitfaden für eine Verbesserung der Energieeffizienz in Kühlhäusern

  • Teil 4: Supermarktkälte, Gewerbekälte, Kühlmöbel

  • Teil 5: Industriekälte

  • Teil 6: Klimakälte

  • Teil 7: Regelung, Energiemanagement und effiziente Betriebsführung

  • Teil 8: Komponenten - Wärmeübertrager.

Grundsätzlich sollten bei der Optimierung der Verfahrenstechnik das mögliche Energieeinsparpotenzial und die Anforderungen an die Produkte berücksichtigt werden.

Das Ziel des VDMA ist es, im Rahmen einer entsprechenden Initiative (Richtlinie) Potenziale zur Energieeinsparung zu identifizieren und damit dem Bedarf zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen gerecht zu werden. Die Richtlinie soll Planern und Betreibern Informationen darüber liefern, wie die Energieeffizienz von Kältesystemen und Kühlprozessen in der Industrie optimiert werden kann. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Energieeffizienz des Kältesystems, aber es bestehen auch Möglichkeiten zur Energieeinsparung in der Verfahrenstechnik, insbesondere bei Kühlprozessen.

Im Leitfaden geht es um:

  • Effizienzbewertung eines bestimmten Betriebspunktes und

  • Effizienzbewertung über eine Kühlperiode.

Hierzu wird das Kältesystem an vier verschiedenen Betriebspunkten bewertet. Das Normblatt ermöglicht eine individuelle Bewertung auf Grundlage von Lastprofilen. Allein diese beiden Beispiele verdeutlichen das Engagement der Ausschüsse, tatsächlich dazu beizutragen, Energie- und CO2-Einsparungen durch Bereitstellung entsprechender Literatur und Fachkenntnisse zu erzielen. Dennoch zeigt die tägliche Beratungsarbeit auch, wie hinderlich solche Anforderungen in einigen Fällen sein können. Allzu oft hört man auf Anfrage, dass das tägliche Geschäft die Auseinandersetzung mit solch speziellen Themen nicht zulässt. Wenn dies nicht nur für gut gemeinte fachliche Ratschläge gilt, sondern auch für gesetzliche Vorschriften, dann sind solche Ausreden inakzeptabel. Eine solche gesetzliche Vorschrift ist die Anforderung zur Energieinspektion.

Abschließend sei festgehalten, dass wir uns hier im Bereich der industriellen Kälte befinden. Dies ist nicht das Gebiet des "normalen" Facility Managements, bei dem es in erster Linie um Gebäudeklimatisierung und nicht um Aufgaben wie die Kühlung von Getränken geht, zum Beispiel. Dennoch freuen wir uns, auf die Erfahrungen zurückgreifen zu können, die unsere Kollegen aus der industriellen Kältetechnik im Bereich der Energieeinsparungen im Kältesektor gesammelt haben.

Inhaltliches

Die Inspektion von Klimaanlagen und anderen Lüftungs- und Klimaanlagensystemen gemäß § 12 EnEV 09 ist zu einem zentralen Thema geworden. Die entsprechenden Anforderungen sind in der EnEV 09 festgelegt. Beispielsweise müssen Facility Manager ermitteln, welche ihrer technischen Systeme eine gesetzlich vorgeschriebene Energieinspektion erfordern.

Zitat aus § 12 (1):

"... müssen... Betreiber von Klimaanlagen, die in Gebäuden mit einer Nennkühlleistung von mehr als zwölf Kilowatt installiert sind (...) von autorisierten Personen im Sinne des Absatzes 3 innerhalb der in den Absätzen 4 und 5 genannten Fristen Energieinspektionen durchführen lassen (...)."

Es ist wichtig zu beachten, dass die Verantwortung für die Durchführung der Energieinspektion ausdrücklich den Betreibern der Anlagen übertragen wird. Daher muss insbesondere bei Mietobjekten eindeutig definiert werden, wer rechtlich als Betreiber gilt. Diese Überlegung muss bei der Vergabe von Verträgen berücksichtigt werden, da es in vielen Fällen einen Dritten, wie einen Facility-Management-Anbieter, betreffen kann. Nach Vergabe des Vertrags sollte klar festgelegt sein, wer diese Aufgabe übernehmen wird. Aus der Sicht des Auftraggebers ist es aufgrund früherer Erfahrungen nicht ratsam, den Vergabeprozess zu vernachlässigen, da die Verhandlung des entsprechenden Ergänzungsangebots ohne den Druck der Auftragsvergabe weniger vorteilhaft sein kann.

Besondere Aufmerksamkeit sollte auch § 15 EnEV gewidmet werden, der die zu beachtenden Anforderungen beim Bau und der Renovierung von Klimaanlagen beschreibt. Es sollte nicht übersehen werden, dass diese Bestimmung auch auf reine Lüftungssysteme mit einer Kapazität von mehr als 4000 m³/h zutrifft, während § 12 speziell auf Systeme mit einer Kühlleistung von mehr als zwölf kW eingeht. Diese Unterscheidung wird häufig übersehen!

Die EnEV formuliert unter anderen folgende Anforderungen, die zu erfüllen sind (Zitat):

  • Anlagen gemäß (1) müssen mit selbständig wirkenden Regelungen zur Be- und Entfeuchtung ausgestattet sein, bei denen getrennte Sollwerte für die Be- und die Entfeuchtung eingestellt werden können und als Führungsgröße mindestens die direkt gemessene Zu- oder Abluftfeuchte dienen.

  • Sind solche Einrichtungen nicht vorhanden, müssen sie bei Klimaanlagen innerhalb von 6 Monaten nach Ablauf der jeweiligen Frist zur Inspektion, bei sonstigen RLT-Anlagen im Zuge der Inspektion nachgerüstet werden.

  • RLT-Anlagen mit Leistungen > 9 m3/h je m² Nutzfläche müssen mit selbständig wirkenden Regelungen der Volumenströme ausgestattet sein. (dazu Ausnahmeregelung möglich)

  • Die Wärmeaufnahme von neu eingebauten oder ersetzten Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitungen und Armaturen ist zu begrenzen (entsprechende Isolierung).

  • Neu eingebaute Anlagen müssen mit einer Einrichtung zur Wärmerückgewinnung ausgestattet sein, die mindestens die Klassifizierung H3 haben. Für die Betriebsstundenzahl sind die Nutzungsrandbedingungen nach DIN V 18599-10:2007-02 und für den Luftvolumenstrom der Außenluftvolumenstrom maßgebend.

  • Klimaanlagen mit Kälteleistung > 12 kW und RLT-Anlagen über 4 000 m3/h müssen so eingebaut werden, dass die elektrische Leistung der Einzelventilatoren oder der Mittelwert der elektr. Leistung aller Zu- und Abluftventilatoren bei Auslegungsvolumenstrom den Grenzwert von SFP4 (1 250-2 000 W/ (m³/s)) nach DIN EN 13779 nicht überschreitet.

Wenn diese Anforderungen bisher übersehen wurden, wird dringend empfohlen, dass das verantwortliche Facility Management die vorhandenen technischen Systeme so dokumentiert, dass zuverlässig festgestellt werden kann, ob sie unter die gesetzlichen Anforderungen fallen. Die entsprechenden weiteren Maßnahmen können dann aus diesen Informationen abgeleitet werden.

Aktuelles

Der Vollständigkeit halber und aus aktuellem Grund wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass ab 2019 das neue Gebäude Energie Gesetz (GEG) kommt. Einer der Gründe hierfür ist die EU-Gebäuderichtlinie (2010).

Sie fordert den Niedrigstenergie-Standard für Neubauten. Das bedeutet:

  • ab 2019 für öffentliche

  • und ab 2021 für privatwirtschaftliche Gebäude.

Der Bund führt im GEG die bislang in Deutschland noch parallellaufenden Regeln zusammen:

  • Energieeinsparungsgesetz (EnEG),

  • Energieeinsparverordnung (EnEV)

  • und Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG).

Diese Tatsache dürfte umso mehr Veranlassung sein, sich mit den Fragen der energetischen Inspektion in seinem Verantwortungsbereich auseinanderzusetzen.

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