Firmen im Artikel
Im Zuge seiner Nachhaltigkeitsstrategie setzt sich EBM-Papst verschiedene Klimaziele. Um einen weiteren Schritt in Richtung Klimaneutralität in Scope 1 und 2 zu machen, nahm das Unternehmen die kälte- und raumlufttechnischen Anlagen an seinen deutschen Standorten unter die Lupe und identifizierte 161, bei denen sich ein Retrofit lohnte. Insgesamt erneuerte der Weltmarktführer 136 raumlufttechnische (RLT-) Anlagen und 25 Kälteanlagen an den deutschen Standorten und verbaute die neueste Ventilatorentechnologie, gepaart mit einer Extraportion Intelligenz. Die aktuellste Generation von EC-Axial- bzw. Radialventilatoren bringt ein hohes Maß an Kommunikationsschnittstellen und Sensoren mit. Dies ermöglicht über eine Anbindung an die Cloud und Auswertung der Daten bspw. eine Echtzeitüberwachung des Ventilatorstatus und -betriebs, sowie anderer Komponenten in der Anlage. So kann beispielsweise der Verschmutzungsgrad des vorgelagerten Filters oder des nachgelagerten Wärmetauschers erkannt und eine optimierte bedarfsgerechte, sensordatengestützte Steuerung des Ventilators realisiert werden. Das senkt Energieverbrauch sowie Kosten und lässt Serviceeinsätze optimal planen. Eine Besonderheit bei diesem Retrofit im eigenen Hause: Viele der verbauten Bestandsventilatoren arbeiteten bereits mit EC-Motoren. Zum einen, weil die Anlagen im noch relativ jungen Werk Hollenbach erst 2007 in Betrieb gingen, zum anderen, weil manch ältere Anlagen bereits vor einigen Jahren ein Upgrade auf den damals neuesten Stand der Technik erfahren hatten. Die in den letzten Jahren in der Entwicklung erreichten Effizienzgewinne sind jedoch so erheblich, dass EBM-Papst bereit war, auch bestehende EC-Ventilatoren auszutauschen. Bei der ersten Art des Retrofit wurden in RLT-Anlagen alte, riemengetriebene AC-Ventilatoren gegen neue RadiPac EC-Ventilatoren ausgetauscht. Hier wurde mit einer Wirkungsgradsteigerung von rund 50 Prozent die größte elektrische Energieeinsparung realisiert. Bei der zweiten Art Retrofit wurden ebenfalls in RLT-Anlagen EC-Ventilatoren der ersten und zweiten Generation gegen neueste RadiPac Ventilatoren ausgetauscht. Das betraf ungefähr 130 Anlagen und brachte eine Energieeinsparung von bis zu 12 %.
EBM-Papst entwickelt die Radialventilatoren-Baureihe seit vielen Jahren kontinuierlich und konsequent weiter – sowohl in der Aerodynamik wie auch in der Motortechnik und der Elektronik. Durch ein aerodynamisch optimiertes Laufrad aus hochfestem, glasfaserverstärktem Verbundwerkstoff und modernstem EC-Motor mit neu entwickelter Hochleistungselektronik konnte etwa die Leistung der neuen RadiPac Generation im Vergleich zum Vorgänger nochmals deutlich gesteigert werden. So erreicht der Ventilator Volumenströme von über 20.000 m3/h und einen statischen Druckaufbau von mehr als 2.000 Pa. Durch die optimale Abstimmung von Laufrad, Motor und Elektronik, erreicht der Radialventilator Wirkungsgrade weit über der Effizienzklasse IE5 bei gleichzeitig geringen Geräuschemissionen. Der optional erhältliche Strömungsgleichrichter Flowgrid sorgt nun außerdem für einen reduzierten Drehklang und ein angenehmes Geräuschverhalten der Anlage.
Plug-and-play für schnelles Energiesparen
Bei der dritten Art Upgrade handelt es sich um den Austausch der Axialventilatoren in Tischkühlern: Die HyBlade EC-Ventilatoren-Baureihe wurde gegen plug-and-play-fähige Axieco EC-Ventilatoren ausgetauscht. Auch hier ließ sich innerhalb kürzester Zeit eine Energieersparnis von rund 15 % erreichen. Der Axieco, der in einer Perform- und Protect-Ausführung verfügbar ist, überzeugt durch Robustheit, eine hohe Luftleistung, geringe Geräuschemissionen, einen sparsamen Betrieb und eine gleichmäßige Beaufschlagung der Wärmetauscher. Dadurch ist das Multitalent für den vielseitigen Einsatz in Luft-, Klima- und Kältetechnik geeignet. Mit den Ventilatoren der Axieco Baureihe sind Volumenströme über 25.000 m³/h und statische Drücke über 700 Pa möglich. Im Vergleich zum Hyblade bringt der Axieco einen Geräuschvorteil von 6 dB (A). Die Luftleistungskennlinie verläuft deutlich steiler als bei vergleichbaren Axialventilatoren. Durch strömungstechnische Optimierungen des Laufrades wird eine bessere sowie gleichmäßige Durchströmung erreicht, was in einer höheren Luftleistung pro Fläche resultiert. Über all die verschiedenen Retrofit-Arten (bspw.: AC-Radialventilatoren, EC-Radialventilatoren, ältere EC-Axialventilatoren, moderne EC-Axialventilatoren, etc.), die der Ventilatorenspezialist an seinem Stammsitz in Mulfingen durchgeführt hat, konnte insgesamt eine Energieeinsparung von rund 10 % erreicht werden.
Der Einsatz der neuesten Ventilator-Generationen bringt neben den verbesserten Wirkungsgraden noch weitere Vorteile: Der Austausch gestaltet sich verhältnismäßig einfach, da die Einbaugrößen beim EC-zu-EC-Tausch neuer Ventilatoren in der Regel identisch sind und keine großen Anpassungen am Schaltschrank bzw. Steuerleitungen vorgenommen werden müssen. So lassen sich in kürzester Zeit Energiesparpotenziale heben. Die neuen EC-Ventilatoren bringen zudem ein höheres Maß an Intelligenz mit. Die Radipac und Axieco Ventilatoren lassen sich dank des EC-Motors über alle Drehzahlbereiche hinweg präzise regeln und arbeiten so immer in einem hohen Effizienzbereich. Dank der vielfältigen Kommunikationsschnittstellen lassen sie sich einfach in die bestehende Gebäudeleittechnik einbinden oder mit den Intelligate Air X Gateways verknüpfen. Mit der Einbindung in die digitale Welt werden darüber hinaus noch weitere Vorteile erreicht. Herzstück in Mulfingen sind die eingesetzten Intelligate Air X Gateways von EBM-Papst neo: Die smarte Schnittstelle verbindet die RLT- und Kälteanlagen mit der ep-Cloud und ermöglicht dadurch bei Bedarf eine intelligente Steuerung auch per Fernzugriff. Zugriffsberechtigte können die Daten lediglich analysieren und Optimierungspotentiale für den Endanwender identifizieren.
Die Gateways kommunizieren mittels LTE-Modem direkt mit der Cloud, was bedeutet, dass sich die Daten autark erfassen lassen und keine zusätzliche Datenleitung verlegt werden muss. Die Gateways verarbeiten Informationen, wie Drehzahl, Leistungsaufnahme, Luftleistung und je nach verwendeter externer Sensorik auch Luftfeuchtigkeit, Temperatur TVOC und CO2-Gehalt, und senden diese ebenfalls in die Cloud, um einen ganzheitlichen Überblick über die Anlage zu erhalten.
Visualisiert werden die Anlagen und ihre Ventilatoren mitsamt der Betriebsdaten dann auf einem Remote-Dashboard, welches Betreiber und gegebenenfalls auch Service-Teams aus der Ferne über einen Webbrowser mit einem mobilen Endgerät (Tablet, Notebook, etc.) abrufen können. Diese Visualisierung der gesammelten Daten ist bereits der erste wichtige Schritt, um digitale Mehrwerte zu heben. So lassen sich etwa Anomalien erkennen oder unnötige Betriebszeiten auf einen Blick identifizieren. Informationen also, die sowohl für eine händische als auch für eine automatisierte Optimierung des Anlagenbetriebs genutzt werden können. Die automatisierte Anomalieerkennung etwa ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von auftretenden Störungen und trägt so zu einer erhöhten Anlagenverfügbarkeit durch Predictive Maintenance bei. Durch die Realisierung eines bedarfsgerechten Anlagenbetriebs hingegen wurden in Mulfingen signifikante weitere Energieeinsparungen im zweistelligen Prozentbereich erreicht. Die Filterverschmutzungserkennung wiederum reduziert Ausfallzeiten und gewährleistet einen zuverlässigen und optimalen Betrieb der RLT-Anlagen. Wenn sich die Filter mit der Zeit zusetzen, gewährleistet die Anlage durch eine Drehzahlerhöhung der EC-Ventilatoren zwar noch die benötigte Luftleistung, dies führt allerdings zu einer Betriebspunktverschiebung und erhöhten Stromaufnahme. Aus diesen Parametern kann das System zukünftig im Sinne von Predictive Maintenance den optimalen Zeitpunkt für einen Serviceeinsatz bzw. Filterwechsel vorhersagen und bezieht dafür sowohl die Betriebskosten der Anlage als auch die Servicekosten und CO2-Emissionen in die Berechnung ein. Je nach Anlagentyp kann die Erkennung des Filterverschmutzungsgrads auch ohne zusätzliche Sensoren erfolgen. In Zeiten des Fachkräftemangels führen Lösungen wie diese außerdem zu einer optimierten Einsatzplanung der Service-Teams.
Win-win für ESG-Reporting
Mit dem Retrofit an den eigenen Standorten macht der Lufttechnik-Spezialist EBM-Papst nun den digitalen Mehrwert seiner Produkte greifbar und zeigt auf, wohin sich die Ventilatorentechnologie in den nächsten Jahren in Sachen Effizienzgewinn entwickeln wird. Die erhobenen Daten sind zunehmend auch für das ESG-Reporting wertvoll, welches für immer mehr Unternehmen zur Pflichtaufgabe wird. Dort, wo aktuell der Anteil von lufttechnischen Anlagen an den eigenen CO2-Emissionen nur geschätzt werden kann, liefert die Lösung von EBM-Papst neo die exakten Daten. Besonders bei Anlagen mit wechselndem Lastprofil werden die CO2-Emissionen heute in der Praxis oft tendenziell deutlich zu niedrig engeschätzt. Eine belastbare Datenbasis kann vielen Firmen bei der Erreichung der Vorgabe, ihre jährlichen Emissionen zu reduzieren, helfen.
