KaP
Kälteanlagen in der Praxis


Kälteanlagen in der Praxis - Werkzeuge für die Betriebsanalyse und Systemoptimierung

Im Forschungsprojekt KaP werden Werkzeuge für die Betriebsanalyse und Systemoptimierung von Kältesystemen in Büro- und Produktionsgebäuden entwickelt. Kältesysteme werden aus Standardkomponenten individuell zusammengesetzt. Sie weisen im Betrieb oft deutlich höhere Energieverbräuche auf, als bei optimaler Betriebsweise benötigt werden. Bisher fehlen Hilfsmittel, um einfach zu erkennen, welches Verbesserungspotenzial vorhanden ist.

Projektdetails:

Arbeitsplan

Anhand einer größeren Zahl von Beispielobjekten mit Kälteanlagen mit elektrischem oder thermischem Antrieb auf regenerativer und fossiler Basis werden diese Werkzeuge entwickelt und validiert. Dabei wird die Gesamtheit des Kältesystems bestehend aus Verbraucher – Verteiler / Speicher – Erzeuger – Rückkühler im jeweiligen Gebäudekontext betrachtet.

Das Projekt in 2 Phasen:

In Phase 1
werden die Werkzeuge anhand von detaillierten Messdaten entwickelt und untersucht, welche Informationen notwendig sind, um ein Kältesystem mit geringem Aufwand zu erfassen, zu analysieren und zu optimieren.

In Phase 2
werden die Werkzeuge anhand der vorhandenen Informationen angewandt und angepasst.
Bei Bedarf werden mit den Betreibern der Kältesysteme vor Ort Kurzzeitmessungen durchgeführt.

Ziel

Es sollen einfach anzuwendende Werkzeuge erstellt werden, die es Planungsbüros und Betreibern ermöglichen, den Betrieb bereits installierter und die zukünftige Planung vergleichbarer kältetechnischer Anlagen zu erleichtern und zu optimieren. Ziel ist es, mit möglichst wenig Aufwand zu erkennen, wie eine Anlage läuft und wo Optimierungspotenzial besteht.




Aktueller Stand

Zur Entwicklung der Werkzeuge wurden 4 Pilotgebäude im Detail analysiert. Bei einer Vorortbegehung wurden Betreiberinterviews anhand von Fragebögen durchgeführt, um die wichtigsten Informationen und Kenndaten der Kälteanlage zu erfassen. Die Erkenntnisse der Analyse flossen in den ersten Entwurf der Tools ein und tragen zur Entwicklung eines standardisierten Verfahrens für die Erfassung / Analyse / Optimierung / Kontrolle von Kälteanlagen bei.


Die folgenden Tools wurden bereits entwickelt und anhand der Pilotgebäude getestet:

  • Erfassungsbögen zum Erfassen der wichtigsten Informationen Vorort wie z. B. Typenschilder, Anlagenschemata, Planungswerte im Vergleich zu den Momentanwerten, Art der Regelung.
  • Vereinfachte Darstellung zum schnellen Verständnis und Vergleich unterschiedlicher Anlagen. Diese Darstellung ermöglicht ein schnelles Erfassen der einzelnen Komponenten und gibt einen Überblick über die Komplexität der Anlage.
  • Verhältniszahlen / Vergleich Soll-Ist zur Bewertung der Dimensionierung der einzelnen Komponenten und Vergleich der Temperatur-Sollwerte mit den tatsächlichen Temperaturwerten.
  • Ampelbewertungssystem (siehe Bild unten) zur Ersteinschätzung einer Anlage und Vergleich mit anderen Kälteanlagen.
  • Steckbrief mit Kurzbewertung zur Darstellung der Ergebnisse der obengenanntenTools. Es werden Hinweise auf weiteren Handlungsbedarf gegeben.





Ausblick

Ziel ist es, ein standardisiertes Verfahren zur Analyse zu entwickeln. Durch Detailanalysen, Auslesung der Betriebsstunden und Stromverbrauch der Pumpen mit Diagnosegeräten, Kurzzeitmessungen, etc. soll herausgefunden werden, welche Zähler notwendig sind, welche Zeiträume gemessen werden müssen, welche Komponenten relevant sind, welche Standarddiagramme erstellt werden sollten etc., um eine Aussage zur Betriebsoptimierung zu machen.

Im nächsten Schritt werden die erstellten Werkzeuge anhand von weiteren 14 Anlagen validiert, optimiert und aufbereitet. Am Ende des Projektes werden die Tools für die Nutzung durch Dritte aufbereitet.


Projektpartner

Steinbeis-Innovationszentrum Stuttgart
Energie-, Gebäude- und Solartechnik
www.stz-egs.de

 

efzn
Energie-Forschungszentrum Niedersachsen
www.efzn.de

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