Ergebnisse aus dem Projekt KaP

Im Vorgängerprojekt Kap wurde die Vorgehensweise für den Kältesystemcheck auf Basis von Excel-Tabellen entwickelt und getestet. Am Test der entwickelten Tools waren 38 Gebäude mit insgesamt 38 Kältesystemen beteiligt. 28 Kältesysteme wurden in einer Detailanalyse betrachtet. Anhand der Detailanalyse wurden Einsparmöglichkeiten unterschiedlicher Optimierungsmaßnahmen für 19 Kältesysteme ermittelt.

 

Verteilung der Kälteleistungen der bewerteten Kältezentralen

Verteilung der Kälteleistungen der bewerteten Kältezentralen

Das Leistungsspektrum der betrachteten Kältezentralen liegt zwischen 27 kW und 5.800 kW. 50 % der Anlagen stehen in büroähnlichen Gebäuden und ein Drittel der Anlagen versorgen Produktionsstätten. Die restlichen Anlagen verteilen sich auf alternative Nutzungen wie Krankenhäuser oder Veranstaltungsstätten. Anlagen mit niedriger Leistung sind überwiegend in Bürogebäuden im Einsatz, in Produktionsstätten hingegen werden Anlagen mit einer hohen Leistung benötigt.

 

Verteilung der Kälteleistungen der bewerteten Kältemaschinen

Verteilung der Kälteleistungen der bewerteten Kältemaschinen

Ein Kältesystem wird oft durch mehrere baugleiche oder auch unterschiedliche Kälteerzeuger versorgt. In der Testphase wurden die Daten von insgesamt 63 Kältemaschinen aufgenommen, darunter 41 unterschiedliche. Die größte Kälteleistung liegt bei 1.780 kW. Diese Anlage versorgt einen Produktionsbereich.
 
Das Baualter der untersuchten Kältemaschinen lag zwischen einem Jahr und 15 Jahren. Knapp 8 % der Kältemaschinen waren älter als 15 Jahre. Die älteste Kältemaschine stammt aus dem Jahr 1969.

 

Gesamtbewertung der Kältezentralen

Gesamtbewertung der Kältezentralen

Während der Testphase wurden in der Gesamtbewertung 16 Anlagen mit „grün“ (gut) bewertet und 18 Anlagen mit „gelb“ (mittel), keine Anlage bekam eine schlechte Bewertung (rot). Die Bewertungsgrenzen wurden daher in der Neubearbeitung des Steckbriefs nach oben verschoben. In der Neubewertung fallen zwei Anlagen in den „roten“ Bereich, zehn von 34 Anlagen werden mit „grün“ bewertet. Tendenziell erreichen Anlagen mit hohen Leistungsbereichen eine bessere Bewertung. Diese Anlagen befinden sich zum größten Teil in Produktionsstätten. Oft sind diese Anlagen besser gewartet und überwacht. 

 

Bewertung der Kältezentralen in den 10 Hauptkategorien

Bewertung der Kältezentralen in den 10 Hauptkategorien

Die Abbildung zeigt, dass für die Kriterien „flächenspezifischer Kälteverbrauch“ und „Energieeffizienz“ nur selten Daten zur Verfügung standen. Dies wirkt sich überdies in der Bewertung der Kategorie „Monitoring“ aus. Auffällig ist, dass die meisten Betreiber keine Kenntnisse über den Verbrauch ihrer Anlagen haben. Die Zählerinfrastruktur ist zumeist sehr lückenhaft. Die Chancen die ein umfassendes Energiemonitoring bietet werden bislang noch zu wenig genutzt. Das Thema Energieeffizienz spielt in der Praxis eine eher untergeordnete Rolle. Oberste Priorität für die Anlagenbetreiber haben hingegen die Aspekte Betriebssicherheit und Verfügbarkeit.

 

Bewertung der Einzelkriterien in der Kategorie „genutztes Effizienzpotential“

Bewertung der Einzelkriterien in der Kategorie „genutztes Effizienzpotential“

Bei 70 % der im Test bewerteten Anlagen kann die Leistung über eine Teillastregelung auf mindestens ein Viertel der Leistung reduziert werden. Freie Kühlung wurde hingegen bei nur 19 von 41 Anlagen genutzt. Bei 14 Anlagen konnte ein Einsparpotential durch freie Kühlung identifiziert werden, was jedoch nicht genutzt wird. Generell wurde die freie Kühlung in Bürogebäuden häufiger genutzt als in Produktionsstätten, obwohl in der Produktion durch ganzjährige Kühllasten im Allgemeinen ein hohes Potential für freie Kühlung besteht.

Eine Nutzung der Abwärme aus der Kälteanlage wurde nur bei einer Anlage realisiert. Bei 50 % der betrachteten Anlagen besteht jedoch eine Option zur Auskopplung der Wärme. Die Wirtschaftlichkeit einer Nachrüstung sollte jedoch stets geprüft werden.

 

Energieeffizienzwert EER

Energieeffizienzwert EER

Der vor Hersteller angegebene Effizienzwert EER (Energy Efficiency Ratio) konnte bei 21 Anlagen ermittelt werden. Der Mittelwert der bewerteten Anlagen liegt bei 4,0. Der höchste EER-Wert ist 6,7 und der Niedrigste 2,3. In der Bewertung sind wassergekühlte und luftgekühlte Kältemaschinen gleichermaßen erfasst. Maschinen mit hohen EER-Werten wurden vorwiegend in Produktionsbereichen vorgefunden. Es konnte jedoch keine Abhängigkeit von der Leistungsklasse oder dem Baualter festgestellt werden.

 

Gesamtenergieeffizienz: ESEER und TEPF

Der ESEER (European Seasonal Energy Efficiency Ratio) wurde 2006 eingeführt und dient dazu die Leistungszahlen im Teillastbereich für eine Effizienzbewertung miteinzubeziehen. Es waren Werte von 11 Anlagen verfügbar. Die Werte reichen von 3,8 bis 14,3, bei einem mittleren Wert von 6,0.

Gesamtenergieeffizienz: ESEER und TEPF

In der obigen Abbildung sind die im Betrieb gemessenen Effizienzwerten (TEPF, Total Energy Performance Factor) den unter Prüfbedingungen gemessenen ESEER-Werte gegenübergestellt. Bei fünf Anlagen konnte die Energieeffizienz aufgrund vorhandener Strom- und Kältemengenmessungen bestimmt werden. Bei nur drei Anlagen konnte sowohl der ESEER als auch der TEPF-Wert bestimmt werden. Die Diskrepanz dieser beiden Werte bewegt sich zwischen 20 % und über 40 %. Dadurch wird deutlich, dass die Planungswerte nur bedingt auf den Betrieb übertragbar sind. Für eine Betriebsoptimierung der Kälteerzeugung muss der Lastverlauf der Verbrauchsseite miteinbezogen werden.