Effizienzbewertung von Kälteanlagen leicht gemacht
Gemeinsam mit dem Bundesamt für Energie hat das ZHAW-Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering (IEFE) ein neuartiges System zur Beurteilung der Energieeffizienz von Klimakälteanlagen entwickelt. Dieses ermöglicht Laien die Bewertung der Maschinen.
Rund elf Monate haben die IEFE-Forschenden der ZHAW School of Engineering an einem Konzept zur Effizienzbewertung von Kälteanlagen gearbeitet. Dieses ist nicht nur auf jeden Anlagentyp anwendbar, sondern auch für Laien nutzbar. «Das kostenintensive Beiziehen eines Fachexperten ist so nicht mehr nötig», erklärt der wissenschaftliche Assistent Markus Krütli. Er hat das Messsystem zusammen mit Projektleiter Frank Tillenkamp und Chantal Hablützel im Rahmen des Aktionsplans «Energie Schweiz» des Bundesamts für Energie realisiert.
Vernachlässigter Verlust
Das neuartige Konzept zeichnet sich durch eine Besonderheit aus: Statt die normalerweise für die Bewertung verwendeten energetischen stehen die exergetischen Kennzahlen der Anlagen im Fokus. Exergie bezeichnet den hochwertigen Anteil der den Kältemaschinen zugeführten Energie. Sie wird bei der Nutzung durch die Anlage entwertet und verliert damit an Exergie. Krütli führt aus: «Diesen Verlust hat man bei den bisher üblichen Beurteilungen der Effizienz vernachlässigt. Aber nur mit einer solchen exergetischen Betrachtung kommen gewisse Optimierungspotentiale an der Kältemaschine überhaupt erst ans Licht».
Kosten für die Installation
Um die Anlagen auf einer exergetischen Ebene analysieren und anschliessend bewerten zu können, entwickelten die IEFE-Forschenden sieben Kennzahlen. Sie dienen Anwendern des Bewertungssystems als Vergleichsbasis für ihre eigenen Kälteanlagen. «Wir liefern zusätzlich eine Anleitung, wie die Zahlen berechnet werden. Danach können auch Laien erkennen, wo die Energie am meisten Qualität verliert.» Neben dem Kennzahlenkatalog wurde auch eine Kostenabschätzung für die Installation des Messkonzeptes ausgearbeitet. Die Kenntnis über einen solchen Mehraufwand sei für viele Nutzer essentiell.
Beurteilung viel einfacher
Das entwickelte System bringt laut dem wissenschaftlichen Assistenten Markus Krütli für die Praxis einige Neuerungen. «Die exergetische Berechnung ist für die viele ungewohnt und wirkt anfangs kompliziert.» Aber auch die einfacher erstellbaren, energetischen Anlagedaten würden in den wenigsten Fällen wirklich genutzt. Häufig messe man die Daten, bewerte sie jedoch aufgrund von mangelnder Ressourcen nicht. «Bei unserem Ansatz ist zwar die Berechnung etwas schwieriger, die Beurteilung der Kennzahlen hingegen viel einfacher.» Diese kann beim jährlichen, pflichtmässigen Anlagenservice durchgeführt werden und ist auf einen Blick ersichtlich.