Pumpen sind in vielen handwerklichen Betrieben unverzichtbar, sei es, um eine Flüssigkeit in einer Anlage zirkulieren zu lassen oder um sie von einem Ort zum anderen zu befördern. Wenn sie veraltet, überdimensioniert oder falsch eingestellt sind, verursachen sie erhebliche Energieverluste und hohe Betriebskosten.
Umwälz- und Förderpumpen
Pumpen werden in vielen Gebäuden für verschiedene Zwecke eingesetzt. Im Handwerk sind vor allem zwei große Pumpentypen anzutreffen:
- Umwälzpumpen (die in einem geschlossenen Kreislauf arbeiten);
- Versorgungs- oder Förderpumpen (die in einem offenen Kreislauf arbeiten).
Pumpen für geschlossene Kreisläufe arbeiten deshalb in einem geschlossenen Kreislauf, weil die Flüssigkeit immer zur Pumpe zurückfließt. Sie werden beispielsweise in Heizungsumwälzpumpen oder hydraulischen Kühlkreisläufen eingesetzt.
Pumpen für offene Kreisläufe fördern die Flüssigkeit von Punkt A nach Punkt B, oft mit einem Höhen- oder Druckunterschied. Beispiele hierfür sind Trinkwasserpumpen, Brunnenpumpen, Zisternenpumpen, Abwasser- oder Entleerungspumpen sowie Förderpumpen in der Lebensmittelindustrie usw. Der Prozess verläuft linear, im Gegensatz zur Pumpe im geschlossenen Kreislauf.
Leider verursachen Pumpen oft erhebliche Energieverluste, da sie:
- oft überdimensioniert sind;
- nicht immer durch moderne und leistungsfähige Geräte ersetzt werden, wenn sie in die Jahre kommen;
- nach der Installation nicht immer geregelt werden und mehr verbrauchen, als sie sollten.
Es ist wichtig, die Gesamtenergieeinsparungen über den gesamten Lebenszyklus Ihrer Pumpe genau zu berechnen. Schätzungen zufolge entfallen etwa 85 % der Gesamtkosten einer Pumpe auf ihren Energieverbrauch. Man sollte daher nicht nur die Anschaffungskosten berücksichtigen.
Pumpen: unverzichtbar in vielen Handwerksbetrieben
Pumpen kommen in vielen Handwerksberufen zum Einsatz: bei Heizungs- und Sanitärinstallateuren, Kältetechnikern, Kosmetikherstellern, Kfz-Mechanikern usw. In Verbindung mit leistungsstarken Motoren ermöglichen sie Zeit- und Produktivitätsgewinne, eine bessere Prozesssteuerung sowie Einsparungen bei Wasser- und Stromverbrauch.
Sie gehören beispielsweise zu den Komponenten von Hydrauliksystemen, mit denen im Maschinenbau große Lasten bewegt werden können.
Andere Pumpentypen werden von Brauereien verwendet. Sie dienen dazu, Flüssigkeiten von einem Ort zum anderen zu befördern.
Welche Verbesserungsmaßnahmen sind möglich?
Um die Energieeffizienz Ihrer Pumpensysteme zu verbessern, können Sie:
- die Pumpaufgabe (Förderhöhe und Fördermenge) an den tatsächlichen Bedarf anpassen;
- die Leistung der Pumpe an den tatsächlichen Bedarf anpassen;
- überdimensionierte Pumpen austauschen und Pumpen-Bypässe entfernen;
- hocheffiziente Pumpenmotoren einsetzen;
- Pumpen mit variabler Drehzahl einsetzen, um den Bedarf optimal zu decken.
Optimierung Ihres Pumpensystems
Ein Pumpensystem besteht aus mehreren Komponenten, darunter die Pumpe selbst und ihr Motor, die das Herzstück der Anlage bilden. Die Effizienz des Gesamtsystems hängt nicht nur von der individuellen Leistung jeder Komponente ab, sondern auch davon, wie diese miteinander interagieren.
Die größten Energieeinsparungen lassen sich durch die Reduzierung der Verluste am Ende des Systems erzielen. Denn jede Verbesserung auf dieser Ebene wirkt sich verstärkt auf die vorgelagerten Elemente aus. Daher empfiehlt es sich, zunächst die Pumpaufgabe selbst zu analysieren und dabei folgende Parameter zu berücksichtigen: Förderhöhe, Volumenstrom, Druck und Temperatur. Nach Abschluss dieses Schritts ist es möglich, die vorgelagerten Komponenten zu untersuchen und gegebenenfalls zu optimieren.
Frequenzumrichter
Wenn Ihre Anlage nicht ständig mit voller Leistung laufen muss, kann der Einbau von Frequenzumrichtern an Ihren Pumpen die Energieeffizienz der Motoren verbessern. Diese Geräte ermöglichen es, die Motorleistung bedarfsgerecht anzupassen, was insbesondere beim Anfahren und Abbremsen zu geringeren Energieverlusten führt.
Das Energieeinsparpotenzial durch den Einsatz eines Frequenzumrichters kann bis zu 90 % betragen.
Austausch Ihrer Pumpen
Der Austausch Ihrer Pumpen durch hocheffiziente Modelle in Kombination mit leistungsstarken Motoren garantiert Ihnen erhebliche Energieeinsparungen.
Die wichtigsten Schritte zur Optimierung Ihrer Pumpen
Wenden Sie sich an die Chambre des Métiers, ehe Sie Maßnahmen zur Optimierung Ihres Pumpensystems einleiten. Möglicherweise haben Sie Anspruch auf staatliche Fördermittel, die unbedingt beantragt werden müssen, bevor Sie einen Auftrag unterzeichnen oder eine Anzahlung leisten!
- Bestandsaufnahme und Vorstudie
- Vollständige Bestandsaufnahme der vorhandenen Pumpen: Typ, Technologie, Alter, Leistung, Fördermenge usw.
- Ermittlung von überdimensionierten, nicht ausgelasteten oder veralteten Pumpen, deren Betrieb einen zu hohen Energieverbrauch verursacht.
- Überprüfung, ob die Pumpen für ihre tatsächlichen Aufgaben geeignet sind: Vergleich zwischen Bedarf und Leistung der Pumpe.
- Installation von Energiezählern, Durchflussmessern und Überwachungsinstrumenten zur Messung des tatsächlichen Verbrauchs.
- Beobachtung des Systembetriebs: Druckschwankungen, Ein-/Ausschaltzyklen usw.
- Erfassung möglicher Probleme: Geräusche, Vibrationen, Überhitzung usw.
- Angebote einholen
Beauftragen Sie einen Spezialisten mit der Analyse von Verbesserungsmöglichkeiten wie der Installation von Frequenzumrichtern oder dem Austausch bestehender Pumpen durch hocheffiziente Technologien.
- Bewertung der Amortisation
Die Amortisationsdauer ist der Zeitraum, der erforderlich ist, in dem die Energieeinsparungen die Anschaffungskosten ausgleichen.
Formel: Amortisationszeit (Jahre) = Anschaffungskosten / Jährliche Einsparungen
Der Return on Investment (ROI) misst die Rentabilität eines Projekts, indem er die erzielten Gewinne mit den Anschaffungskosten vergleicht.
Formel: ROI (%) = [(Nettogewinn – Anschaffungskosten) / Anschaffungskosten] × 100
- Beantragung von Fördermitteln und Finanzierungen
Ermittlung der in Frage kommenden Fördermittel. Entsprechende Anträge müssen Sie unbedingt stellen, bevor Sie einen Auftrag unterzeichnen oder eine Anzahlung leisten.
- Planung, Umsetzung und Einstellungen
- Planung der Maßnahmen zu Zeiten, die den Betrieb so wenig wie möglich beeinträchtigen.
- Bei der Inbetriebnahme die notwendigen Anpassungen und Systemeinstellungen vornehmen.
- Schulung des Teams in Bezug auf die neuen Arbeitsabläufe.
- Überwachung und Wartung
- Einführung eines regelmäßigen Wartungsplans.
- Regelmäßige Kontrolle des Energieverbrauchs.
- Schulen Sie Ihr Team darin, Anzeichen von Verschleiß oder falsche Einstellungen zu erkennen.
- Regelmäßige Neubewertung des Bedarfs, um Motoren oder Frequenzumrichter anzupassen, falls sich die Aktivitäten ändern.
Beispiele für Unternehmen, die ihr Pumpensystem optimiert haben
Das internationale Unternehmen Sappi Stockstadt GmbH produziert Feinpapiere für den hochwertigen Bilddruck. Die dabei verwendeten 2.500 Pumpen gehören zu den größten Stromverbrauchern im Unternehmen. Nach der Analyse von 27 Pumpensystemen wurden drei davon durch den Einsatz kleinerer, drehzahlgeregelter Pumpen mit hocheffizienten Motoren optimiert. Der Stromverbrauch dieser Systeme konnte um 20 bis 40 % gesenkt werden.
Welche Fördermittel stehen mir zur Optimierung meiner Pumpen zur Verfügung?
Der luxemburgische Staat bietet finanzielle Fördermittel an, um Unternehmen bei der Optimierung ihrer Pumpensysteme zu unterstützen.
- Das Programm SME Packages – Sustainability bietet kleinen und mittleren Unternehmen Unterstützung und finanzielle Hilfe für nachhaltige Investitionen in Höhe von 3.000 € bis zu 25.000 € (ohne MwSt.).
- Investitionsbeihilfe zum Umweltschutz
- Unternehmen, die ein Projekt zur ökologischen und energetischen Wende durchführen, können eine Steuervergünstigung in Anspruch nehmen. Diese richtet sich nach den im Rahmen eines Projekts zur ökologischen und Energiewende getätigten Investitionen und Betriebsausgaben.
- Fit4 Sustainability oder Umweltstudie zur Durchführung einer technisch-wirtschaftlichen Analyse.
- Verschiedene Förderprogramme der Stromversorger, wie beispielsweise das Programm „enoprimes“, sind mit staatlichen Beihilfen kumulierbar.
- Entdecken Sie auch unsere Broschüre mit den staatlichen Beihilfen zur Umsetzung von Dekarbonisierungsmaßnahmen.
Unterstützung beim Einstieg
In Luxemburg gibt es mehrere Instrumente und Anlaufstellen, die Unternehmen bei der Dekarbonisierung sowie der Finanzierung von Projekten, der Anschaffung von Ausrüstung oder bei Energieaudits unterstützen.
Die Chambre des Métiers kann Ihnen eine Orientierung in folgende Richtungen geben:
- Fördermittel für die Nutzung erneuerbarer Energien und Energieeffizienz, insbesondere über das „Klimaprogramm Handwierk“, eine Initiative der Chambre des Métiers (Partner des Programms „Klima Pakt fir Betriber“), die allgemeine Informationen zur Dekarbonisierung von Unternehmen bereitstellt;
- Programme für technische Beratung und Audits (Experten und Berater);
- Schulungen und Informationsveranstaltungen für Ihr Team.
Über das vom „KlimaPakt fir Betriber “ bereitgestellte Online-Tool können Sie die bestehenden Maßnahmen zur Unterstützung Ihres Unternehmens entdecken (kreuzen Sie „Handwerk“ in der linken Spalte an). Sie können sich auch von den zur Verfügung gestellten Fallbeispielen inspirieren lassen.
Luxinnovation begleitet Unternehmen im Rahmen der Investitionsförderung für den Umweltschutz sowie bei Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Entdecken Sie auch die von Luxinnovation entwickelte Übersicht über Akteure im Bereich Nachhaltigkeit: eine Übersicht des luxemburgischen Ökosystems für Nachhaltigkeitsförderer.
Der Service eHandwierk und die Berater der Chambre des Métiers [CDM – Sustainable Handwierk Home / Link] stehen Ihnen jederzeit zur Verfügung, um sie über die für Sie am besten geeigneten Maßnahmen zu informieren.
Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen
Handwerksbetriebe, die Pumpensysteme einsetzen, werden in den kommenden Jahren mit mehreren Herausforderungen konfrontiert sein, da die Anforderungen an Energieeffizienz und nachhaltiges Ressourcenmanagement immer strenger werden. Laut der Klima-Agentur wird eine der größten Herausforderungen die richtige Dimensionierung der Anlagen sein. Viele der derzeit in Betrieb befindlichen Pumpen sind nach wie vor überdimensioniert oder für den tatsächlichen Bedarf ungeeignet, was ihren optimalen Betrieb verhindert und über ihre gesamte Lebensdauer zu einem unnötig hohen Verbrauch führt.
Parallel dazu werden künftige Entwicklungen durch den zunehmenden Einsatz moderner Technologien (leistungsstarke Motoren, Frequenzumrichter und intelligente Regelungssysteme) geprägt sein. Die Kombination dieser Technologien mit einer angemessenen Einstellung wird nach und nach zum Standard werden, auch für kleine Unternehmen. Diese Entwicklungen sind umso leichter umsetzbar, als zahlreiche finanzielle Fördermittel die Modernisierung von Pumpensystemen begünstigen.
Die Zukunft der Pumpensysteme wird von einem rationelleren und besser kontrollierten Energiemanagement geprägt sein. Die Überwachung des Verbrauchs, angepasste Einstellungen, regelmäßige Wartung und der Einsatz modularer Lösungen werden unerlässlich sein, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten.