Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das Thema Energieeinsparung von K\u00e4lteanlagen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Das wachsende Umweltbewusstsein und die stark gestiegenen Energiepreise sensibilisieren die Betreiber von K\u00e4lteanlagen, die verst\u00e4rkt nach energieeffizienten L\u00f6sungen nachfragen. Zur nachhaltigen, energetischen Bewertung von gewerblichen K\u00e4lteanlagen fehlt es jedoch derzeit noch an der erforderlichen Technologie, die es insbesondere dem Betreiber von K\u00e4lteanlagen erlaubt, den energetischen Zustand seiner Anlagen st\u00e4ndig im laufenden Betrieb beobachten und einfach bewerten zu k\u00f6nnen. Es gibt zurzeit noch keine L\u00f6sungen, die eine energetische Gesamtbewertung der Energieeffizienz von K\u00e4lteanlagen w\u00e4hrend des laufenden Betriebs erlauben. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein praktikables Verfahren zu erforschen und zu entwickeln, mit dem der energetische Zustand einer K\u00e4lteanlage kontinuierlich erfasst und als Key Performance Indikator (KPI) angezeigt werden kann. Hierdurch kann ein signifikanter Beitrag zur Verbesserung der Energieeffizienz von K\u00e4lteanlagen geleistet werden, indem f\u00fcr den Betreiber fr\u00fchzeitig \u00fcberh\u00f6hte Energieverbr\u00e4uche (z. B. durch falsche Reglereinstellung, K\u00e4ltemittelleckagen, schlecht ein-gestellte Expansionsventile) gemeldet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn diesem Vorhaben wurde zum einen ein theoretischer L\u00f6sungsansatz verfolgt, mit dem ein neuartiges, indirektes Verfahren f\u00fcr direkt verdampfende K\u00e4lteanlagen untersucht wurde, das aus gemessenen Prozessgr\u00f6\u00dfen (Temperaturen, Dr\u00fccke), Anlagenzust\u00e4nden und k\u00e4ltetechnischen bzw. thermodynamischen Zusammenh\u00e4ngen (Stoffdaten der K\u00e4ltemittel,) eine hinreichend genaue Berechnung der K\u00e4lteleistung erm\u00f6glichen soll. Dies betrifft sowohl theoretische Untersuchungen der k\u00e4lte- und thermodynamischen Grundlagen als auch experimentelle Untersuchungen an einer k\u00e4ltetechnischen Feldanlage. Bei der Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Anlagen wurde neben aus der Literatur bekannten Ans\u00e4tzen auf das Einheitsblatt VDMA 24247-Teil 7 mit den Kenngr\u00f6\u00dfen TCOP (Total Coefficient of Performance) als Leistungszahl und TEPF (Total Energy Performance Factor) als Arbeitszahl Bezug genommen, die als Key Performance Indikatoren (KPI) den energetischen Zustand der Anlage beschreiben sollen.
\nAls Basis f\u00fcr eine kontinuierliche energetische Bewertung und ein Energie-Monitoring von K\u00e4lteanlagen bedarf es geeigneter Hardware- und Software-L\u00f6sungen. Dazu wurden in diesem Vorhaben ausgehend von bereits vorhandenen L\u00f6sungen Konzepte entwickelt und gezielt weitere Komponenten und Software-Programme umgesetzt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Es wurden im Wesentlichen folgende Ergebnisse erzielt: Einerseits konnten in dem Vorhaben Grundlagen geschaffen werden, ob und wie die Energieeffizienz im laufenden Anlagenbetrieb (Online-Verfahren) unter technischen und wirtschaftlichen Kriterien mit einer hinreichenden Genauigkeit bewertet werden kann. Dazu wurden ausgehend von Literaturangaben und theoretischen Untersuchungen verschiedene Ans\u00e4tze untersucht und bewertet. Als Ergebnis konnte festgestellt werden, dass die verfolgte Methodik grunds\u00e4tzlich f\u00fcr eine Online-Bewertung von K\u00e4lteanlagen geeignet ist, aber noch einige technische und wirtschaftliche H\u00fcrden f\u00fcr den praktischen Einsatz bestehen. So ist z. B. f\u00fcr die kontinuierliche Auswertung eine hohe Abtastrate der zu erfassenden Prozessgr\u00f6\u00dfen in Sekunden-Aufl\u00f6sung bei den heute eingesetzten Datenloggern nicht \u00fcblich, was wiederum eine hohe Rechenleistung und Speicherbedarf f\u00fcr eine kontinuierliche Archivierung erfordert. Eine weitere H\u00fcrde ist die erzielbare Genauigkeit des Verfah-rens. Nach den Erkenntnissen ist f\u00fcr die in diesem Vorhaben beschriebenen indirekten Messverfahren in Verbindung mit dem \u00fcblichen Ein-\/Aus-Taktbetrieb im laufenden Anlagenbetrieb von Gewerbek\u00e4lteanlagen eine Messgenauigkeit unter 20 % nicht zu erwarten.
\nEin weiteres Ergebnis wurde erzielt, indem durch intelligente Software-Algorithmen und Auswertungen aussagekr\u00e4ftige Auswertungen \u00fcber den Anlagenzustand bez\u00fcglich energieineffizienter Betriebsweisen und intelligenter \u00dcberwachungs- und Diagnosefunktionen erstellt werden k\u00f6nnen. Damit lassen sich f\u00fcr den Betreiber und das Service-Personal von K\u00e4lteanlagen fr\u00fchzeitig Indikatoren ableiten, ob und wie effizient eine K\u00e4lteanlage im laufenden Betrieb arbeitet. Hierzu wurden in dem Vorhaben ausgehend von einem intelligenten K\u00fchlstellenregler relevante Betriebsparameter auf einem Datenlogger aufgezeichnet und anschlie\u00dfend \u00fcber Software-Auswertungsprogramme aussagekr\u00e4ftige Darstellungen erstellt. So entstanden grafische Darstellungen in Form von sog. Carpet Plots, die in einer komprimierten Form Datenauswertungen \u00fcber l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume erm\u00f6glichen und zielgerichtete Hinweise auf Optimierungspotenziale erlauben.
\nMit dem Vorhaben konnten somit wertvolle Erfahrungen gesammelt werden, welche grunds\u00e4tzlichen M\u00f6glichkeiten aber auch Grenzen f\u00fcr eine Online-Bewertung der Energieeffizienz von K\u00e4lteanlagen bestehen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ergebnisse des Vorhabens wurde auf folgender Veranstaltung durch einen Vortrag mit Ver\u00f6ffentlichung im Tagungsband pr\u00e4sentiert: Meyer, F.: Abtauung zum energetisch besten Zeitpunkt, Vortrag bei ZVKKW Supermarkt-Symposium K\u00e4lte- und W\u00e4rmeerzeugung im Lebensmitteleinzelhandel, N\u00fcrnberg, 5.\/6. April 2011
\nDes Weiteren wurde auf das Vorhaben bei der Messe Chillventa, N\u00fcrnberg, Oktober 2010 hingewiesen, bei dem das Unternehmen Cool Expert Entwicklungs GmbH als Aussteller mit einem Messestand vertreten war.
\nZwischen- und Endergebnisse des Vorhabens wurden zudem mehrfach bei internen und externen Seminar- und Workshop-Veranstaltungen pr\u00e4sentiert.
\nEs ist geplant, weitere Vortr\u00e4ge und Ver\u00f6ffentlichungen nach Abschluss des Vorhabens zu verfassen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die in diesem Vorhaben durchgef\u00fchrten Untersuchungen und erzielten Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse f\u00fcr den weiteren Forschungs- und Entwicklungsbedarf von Online-Verfahren zur Erh\u00f6hung der Energieeffizienz von K\u00e4lteanlagen im laufenden Betrieb sowie von Energie-Monitoring-Systemen. Es wird erwartet, dass zuk\u00fcnftig L\u00f6sungen f\u00fcr die gewerbliche K\u00e4ltetechnik angeboten werden, die durch das kontinuierliche Energie-Monitoring mit Energieeffizienzbewertung zu einer Energieeinsparung in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 10-15 % f\u00fchren. Bei einem j\u00e4hrlichen Verbrauch von 77.000 GWh elektrischen Endenergieverbrauch f\u00fcr k\u00e4ltetechnische Anwendungen in Deutschland kann das kontinuierliche Energie-Monitoring von K\u00e4lteanlagen damit einen signifikanten Beitrag zur Umweltschonung leisten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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