Systeme für die Beurteilung der Energieeffizienz von Klimakälteanlagen

Auftraggeber der Studie ist das Bundesamt für Energie BFEIn der vorliegenden Arbeit wird im Rahmen eines vom Bundesamt für Energie ausgearbeiteten Aktionsplans ein System für die Beurteilung der Energieeffizienz von Klimakälteanlagen ausgearbeitet und vorgestellt. Dieses muss einfach interpretierbar sein, damit auch Laien beurteilen können, ob eine Anlage zufriedenstellend läuft oder ob Verbesserungsbedarf besteht. Genauigkeit ist dabei weniger wichtig als breite Anwendbarkeit. Es handelt sich um ein Konzept, welches einen Indikator zur Verfügung stellt, der den Beizug eines Fachexperten ablösen soll. Während des ganzen Projekts wurden verschiedene Experten beratend zugezogen, um Erfahrungen aus der Praxis einfliessen zu lassen. Exergie bezeichnet den hochwertigen Anteil von Energie und wird im Fall von Kältemaschinen allein über die Stromversorgung dem System zugeführt. Auch wenn die Energie im System konstant bleibt, wird sie in ihrem Verlauf durch das System entwertet. Ihr Exergieanteil nimmt um den Exergieverlust ab. Der Exergieverlust bleibt bei der bisher üblichen Beurteilung (z.B. EER) unentdeckt. Anhand einer exergetischen Betrachtung werden verschiedene Kennzahlen für die Teilsysteme Rückkühlung, Kälteerzeugung, Kältemaschine und Kältespeicherung und -Verteilung entwickelt. Weiter werden zwei Kennzahlen für Hilfsaggregate beschrieben. Allen Kennzahlen ist gemein, dass sie anhand eines technisch-ökonomischen Richtwertes normiert werden. Sie erreichen den Zielwert 1 sofern die Anlage so läuft, wie man es vom aktuellen Stand der Technik erwarten darf. Die Aufteilung in diese exergetischen Teilkennzahlen ermöglicht die getrennte Beurteilung der einzelnen Teilsysteme und dient als Hinweis bei Optimierungsmassnahmen. Nur durch diese exergetische Betrachtung treten manche Optimierungspotentiale ans Licht, die bei einer rein energetischen Kennzahlbildung unentdeckt bleiben. Aus den entwickelten Kennzahlen werden die Anforderungen an das erforderliche Mess- und Auswertesystem abgeleitet und eine detaillierte Kostenschätzung gemacht. Diese fliesst in die abschliessende Anwendungsempfehlung mit ein. Um die Anwendung des Beurteilungssystems bei 80% aller Neuanlagen zu erreichen, wird der Einsatz ab einer Leistungsgrösse von rund 60kW empfohlen. Weiter wird eine Anwendung bei 50% der bestehenden Anlagen angestrebt, was die Beurteilung ab einer Anlagengrösse von 100kW Kälteleistung erfordert. Dies sind lediglich Empfehlungen, um die postulierten Ziele zu erreichen. Umfangreiche Erfahrungswerte für die Normierung der Kennzahlen fehlen zurzeit noch. Diese müssen in einem nächsten Schritt ermittelt und das Beurteilungssystem angewendet werden, um Erfahrung zu gewinnen