Die energetischen Anforderungen an Heizungs-Umwälzpumpen werden ab nächstem Jahr im Rahmen der sogenannten Ökodesign-Richtlinie stufenweise verschärft. Entscheidend ist künftig der Energie-Effizienz-Index (EEI), der das Verhältnis zur Leistungsaufnahme einer Referenzpumpe mit gleicher hydraulischer Leistung beschreibt. So dürfen zunächst ab dem 1. Januar 2013 Nassläuferpumpen, die nicht in einem anderen Produkt integriert sind, einen EEI von maximal 0,27 besitzen. Ausgenommen davon sind nur speziell für den Primärkreis von Solaranlagen und Wärmepumpen entwickelte Umwälzpumpen. Ab dem 1. August 2015 gilt dann für alle Nassläuferpumpen ein EEI von maximal 0,23. Dieser Wert gilt dann auch für Umwälzpumpen, die in einem anderen Produkt eingebaut sind. Der EEI löst dann das von den Pumpenherstellern im Jahr 2005 freiwillig eingeführte Energie-Label (A bis G) ab. Aber nicht jede derzeit lieferbare Pumpe der Energieeffizienzklasse A erfüllt die neuen Richtlinienanforderungen ab dem 1.1.2013.
EU-Richtlinie schreibt energetische Verschärfungen vor
Die Ökodesign-Richtlinie ist eine gesamteuropäische Bestimmung und heißt deshalb offiziell: „Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Oktober 2009 zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte“ (engl.: Energy-related Products). Die Vorschrift wird deshalb abgekürzt auch als „ErP-Richtlinie“ bezeichnet. Die Anforderungen an die Umwälzpumpen wurden übrigens zu einem früheren Zeitpunkt bereits in der „Energy-using Products-(EuP)-Richtlinie“ (2005/32/EG) fixiert. Deshalb bezieht sich Grundfos weiterhin auf die EuP-Richtlinie. Die Anforderungen an die Pumpen wurden nämlich unverändert in die neuere ErP-Richtinie übernommen. EuP- und ErP-Richtlinie sind bezüglich der Anforderungen an Pumpen also identisch.
Kernziel der ErP-/EuP-Richtlinie ist es, die Energieeffizienz und die allgemeine Umweltverträglichkeit der energieverbrauchsrelevanten Produkte zu verbessern, wobei der gesamte Lebenszyklus betrachtet wird. Dazu werden in produktartspezifischen Kategorien bestimmte Anforderungen verbindlich festgelegt (Verordnungen). Aktuell betroffen sind neben den Heizungspumpen zum Beispiel Fernsehgeräte, Kühl- und Gefriergeräte, Waschmaschinen und Ventilatoren. Aber auch für wasserverbrauchende Geräte, Durchlauferhitzer, Klimageräte, Computer und Fenster können entsprechende Bestimmungen erarbeitet werden bzw. sind in Vorbereitung. Verantwortlich für die konkrete Einhaltung und Umsetzung der Vorschriften sind vor allem die Hersteller und Importeure sowie Zulieferer und Händler von energieverbrauchsrelevanten Produkten.
Das EnergieverbrauchsrelevanteProdukte-Gesetz
SHK-Profis müssen noch eine letzte, wichtige Begrifflichkeit im Hinterkopf haben, da die Ökodesign-Richtlinie von den EU-Regierungen in nationales Recht umgesetzt wurde. Diese Vorschrift heißt in Deutschland „Gesetz über die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte“ oder kurz „Energieverbrauchsrelevante-Produkte-Gesetz“ (EVPG). Hier sind insbesondere EG Nr. 641/2009 und EG Nr. 622/2012 wichtig.
Was soll nun der ganze Aufwand bringen? Im Bereich der Umwälzpumpen wird von folgenden Zahlen ausgegangen: Der Stromverbrauch aller in der EU (EU27) installierten rund 140 Millionen Heizungsumwälzpumpen beträgt 50TWh pro Jahr (2009). Ohne gesetzliche Einflussnahme würde der Verbrauch auf 55TWh/a bis 2020 steigen. Mithilfe entsprechender Gesetze kann er dagegen bis 2020 auf 32TWh/a (Schätzwert) gesenkt werden. Unterm Strich sollen sich also 23TWh/a Pumpenstrom sowie umgerechnet etwa 11 Millionen Tonnen CO2 vermeiden lassen. Bezogen auf Deutschland wären dies jährliche Einsparungen von 4TWh beim Energieverbrauch und 2,4 Millionen Tonnen bei den CO2-Emissionen.
Möglicher Effizienz-Index besser als die gesetzlichen Vorgaben
Bei der Heizungspumpenauswahl sollten Fachhandwerker und Planer nicht nur darauf achten, dass der Energieeffizienzindex von 0,27 ab dem 1.1.2013 eingehalten wird. Empfehlenswert ist, Produkte einzusetzen, die schon heute den ab 2015 gültigen EEI von 0,23 erreichen oder unterschreiten. Denn je effizienter die Pumpe arbeitet, desto geringer fallen über Jahre hinweg die Energiekosten für den Anlagebesitzer bzw. -betreiber aus. Somit rechnet sich sowohl im Neubau als auch in Bestandsanlagen der Einsatz eines energetisch hochwertigeren Produkts innerhalb kürzester Zeit. Insbesondere dann, wenn die Strompreise im Zuge der Energiewendekosten in Deutschland weiter steigen. Dazu zwei Beispiele:
- Im Bereich der <b>Ein-/Zweifamilienhäuser </b>ist die neue Alpha2 von Grundfos mit einem EEI von 0,15 die effizienteste Umwälzpumpe ihrer Klasse. Sie bleibt somit nicht nur 44 % unter der EuP-Vorgabe für 2013, sondern liegt sogar noch 25 % unter dem EEI-Benchmark von 0,20, der bei Umsetzung der EuP-Richtlinie als bester erreichbarer Wert galt. Konkret bedeutet das: Bei 6840 Stunden Lastzeit und einem typischen Lastprofil (entsprechend Blauer Engel) nimmt die Pumpe pro Jahr gerade einmal 61kWh Strom auf. Im Vergleich dazu braucht eine ältere, ungeregelte Pumpe der Effizienzklasse D mit vergleichbarer hydraulischer Leistung 480kWh/a. Die neue Alpha2 spart unter diesen Voraussetzungen, die bei Ein- und Zweifamilienhäusern in Deutschland sehr verbreitet sind, 87 % Energie bzw. rund 88 Euro Stromkosten pro Jahr ein. Entsprechend kurz ist die Amortisation im Austauschfall.
- Im Segment der <b>mittleren und größeren Nassläufer-Umwälzpumpen</b> ist es die neue Magna3, die Bestwerte in Sachen Energieeffizienz bietet. Der Wirkungsgrad der Vorgängergeneration wurde unter anderem durch eine weiterentwickelte Hydraulik und eine optimierte Motorkonstruktion mit neuen Werkstoffen weiter gesteigert. Der EEI der neuen Magna3-Reihe liegt nun sogar deutlich unter dem Benchmark 0,20. So hat etwa eine Magna3 65-120 F mit einer Förderleistung von beispielsweise 15m³/h bei 10,5m Förderhöhe einen EEI von 0,17. Bei einem typischen Lastprofil (Blauer Engel, 6840 Stunden Laufzeit) kommt die Pumpe mit einer Stromaufnahme von nur 1375kWh pro Jahr aus. Dies sind rund 80 % weniger als eine ungeregelte Bestandspumpe der Energieeffizienzklasse D. In harter Währung ausgedrückt bedeutet dies eine Einsparung von rund 866 Euro pro Jahr für den Betreiber.
Die Magna3-Baureihe umfasst 28 Modelle (DN 32 bis DN 100) mit einem Leistungsbereich von bis 18 m Förderhöhe und 70m³/h Förderstrom, geeignet für den Einsatz im Heizungs-, Kälte- und Klimabereich von –10°C bis +110°C. Mit den Doppelpumpen-Ausführungen lassen sich zudem Leistungsbereiche erreichen, die bislang deutlich teureren Trockenläuferpumpen vorbehalten waren. Für den Einsatz in der Trinkwasserzirkulation stehen die entsprechenden Edelstahlvarianten zur Verfügung.
Hoher Wirkungsgrad und praxisnahe Funktionen vereint
Neben dem Wirkungsgrad haben die Entwickler auch praxisnahe Funktionen und ein breites Anwendungsspektrum im Auge gehabt. Wie das Vorgängermodell arbeitet auch die Magna3 mit der AutoAdapt-Technologie. In diesem Regelungsmodus überprüft die Pumpe die Anlagenverhältnisse und passt die Steigung der Proportionaldruck-Kennlinie selbsttätig an die hydraulischen Gegebenheiten an. Hinzugekommen ist die neue Funktion FlowLimit, mit der zusätzlich ein Maximalwert für den Förderstrom vorgegeben werden kann. Die Förderstrombegrenzung kann in den unterschiedlichen Betriebsmodi zugeschaltet werden. Je nach Anlagenverhältnissen spart die Begrenzung des Förderstroms zusätzlich Energie und macht zum Teil den Einsatz von Regelarmaturen überflüssig. Sogar im AutoAdapt-Modus lässt sich die Volumenstrombegrenzung mittels der Funktion FlowAdapt einstellen.
Über iPhone und Co steuerbar
Eine neue Funktion ist die integrierte Wärmemengenerfassung. Die Magna3 verfügt über einen kombinierten Differenzdruck-/Temperatursensor. In Verbindung mit einem zusätzlichen (externen) Temperatursensor im Rücklauf kann die Pumpe damit die geförderte Wärmemenge und die Wärmeleistung erfassen. Diese Funktion erlaubt Rückschlüsse auf die Hydraulik. Aber sie erspart auch in vielen Anwendungen eine zusätzliche Wärmemengenerfassung, etwa für die interne Kostenstellen-Zuordnung oder bei der Etablierung von Energiemanagement-Prozessen.
Herzstück des neuen Bedienkonzepts ist ein farbiges TFT-Display mit übersichtlicher Menüstruktur und Klartext-Meldungen. Es zeigt auf einen Blick die aktuellen Betriebsparameter an und bietet schnellen Zugang zu den Einstellmöglichkeiten. Mit der (optionalen) Parametrier- und Diagnoselösung Grundfos GO lassen sich die neuen Magna3-Modelle drahtlos per Android-Smartphone bzw. iPhone, iPad oder iPod Touch bedienen. Gleichzeitig ist über diese Geräte der Zugriff auf alle Informationsquellen möglich, die Grundfos dem Anwender über das Internet zur Verfügung stellt.
Energetische Optimierung nur mit hydraulischem Abgleich
Ihre höchste Energieeffizienz und den optimalen Komfort kann so eine Hightech-Pumpe allerdings nur dann entfalten, wenn die Anlagenhydraulik in Ordnung ist: Bei zu geringen Anlagenwiderständen bewegt sich der Betriebspunkt auf der Pumpenkennlinie „nach rechts“; das bedeutet: Die Stromaufnahme steigt (teilweise beträchtlich) und die Förderhöhe nimmt möglicherweise ab. Dadurch kommt es bei den pumpennahen Heizflächen zu einer markanten Über- bzw. zu einer Unterversorgung in den pumpenfernen Abschnitten. Deshalb reduziert ein fachgerecht durchgeführter hydraulischer Abgleich nicht nur den Verbrauch von Heizwärme und Strom. Er kann in Bestandsgebäuden – in Verbindung mit einem Pumpentausch und modernen Regelventilen – nervende Anlagengeräusche und unangenehme Raumtemperaturschwankungen beseitigen sowie die Wiederaufheizzeiten verkürzen. Unterm Strich erhöht sich damit der Wärme- und Wohnkomfort der Bewohner. Solche weichen Faktoren sollte der Fachhandwerker bei seinen Beratungsgesprächen zusätzlich zum Energieeinsparpotenzial ebenfalls ansprechen. Um das Interesse der Hausbesitzer zusätzlich zu stimulieren, ist auch der Hinweis auf das KfW-Programm 430 („Energieeffizient Sanieren – Investitionszuschuss“) hilfreich, das seit dem 1.4.2012 u. a. die Optimierung der Wärmeverteilung bei bestehenden Heizungsanlagen fördert (siehe Kasten). Zudem ist der hydraulische Abgleich eine unabdingbare Voraussetzung für weitere KfW- und BAFA-Fördermaßnahmen.
Trotz der geschilderten Erkenntnisse und Vorteile und trotz der Verpflichtung zum hydraulischen Abgleich gemäß VOB Teil C – DIN 18380 besteht in der Praxis noch ein enormer Nachholbedarf. Eine von co2online initiierte Untersuchung von rund 80000 Wohngebäuden kommt zu dem Ergebnis, dass im Bundesdurchschnitt bei über 85 % der Heizungsanlagen der hydraulische Abgleich fehlt (Stand: 1/2012). Diese Situation bietet vor allem aktiven SHK-Fachbetrieben interessante Marktchancen, die sich nicht nur auf die Dienstleistung selbst beschränkt. Weitere Auftragschancen ergeben sich zum Beispiel durch den Austausch von Heizkörperventilen und Umwälzpumpe sowie durch den Einbau von Funk-Einzelraumregelsystemen bis hin zur kompletten Heizungsmodernisierung.
Praxisgerechte Lösung für den dynamischen Abgleich
Viele Heizungsfachhandwerker vermeiden im Bestandsbereich den hydraulischen Abgleich, weil sie den Aufwand von Rohrnetz- und Heizlastberechnung (gemäß DIN EN 12831) scheuen. Hauptproblem sind die meist fehlenden bzw. unvollständigen Anlagendaten. Gefragt sind hier praxisgerechte Vorgehensweisen, die mit vertretbarem Aufwand eine hinreichende Genauigkeit liefern (siehe Kasten). Insbesondere bei größeren, verzweigten Heizanlagen mit mehreren Strängen und bei größeren Pumpenförderhöhen stoßen einstellbare Heizkörperventile an ihre Grenzen. In solchen Fällen wird der Einsatz von Strangregulierventilen notwendig. So empfiehlt zum Beispiel Honeywell deren Einsatz bei Druckverlusten am Heizkörperventil von über 200mbar.
Auf der sicheren Seite ist der Fachhandwerker, wenn er in Anlagen mit variablem Durchfluss, beispielsweise Zweirohr-Heizsystemen oder Wärmeübergabestationen, auf einen automatischen Differenzdruck-Regler, wie den Kombi-Auto von Honeywell, setzt. Der Regler erzeugt einen dynamisch-hydraulischen Abgleich, indem er unter wechselnden Durchflussbedingungen, also zum Beispiel in Teillastbereichen, den Differenzdruck auf dem eingestellten Wert hält. Das Kombi-Auto verfügt über ein Handrad mit einem großen, stufenlosen Voreinstellbereich von 50 bis 350mbar oder von 300 bis 600mbar. Auch eine passende Wärmedämmschale ist im Lieferumfang enthalten. Zwar ist der Einbau einer Standard-Armaturenkombination für den statischen Abgleich, beispielsweise bestehend aus dem Honeywell-Kombi-3-Plus rot und blau, grundsätzlich nicht falsch. Doch in ungünstigen Situationen kann es im Teillastfall zu einem hohen Differenzdruckanstieg bei einzelnen Heizkörperventilen kommen, was zu unangenehmen Pfeifgeräuschen führen kann. Hinzu kommt, dass der dynamische Abgleich in Bestandsanlagen ein um 5 % höheres Energieeinsparpotenzial bietet (insgesamt sind es 10 %). Aus diesen Gründen ist die statische Strangventil-Lösung insbesondere für Anlagen mit konstantem Volumenstrom, zum Beispiel in Einrohr-Anlagen, zu empfehlen.
Beratungspflicht erfüllen, Wissensvorsprung nutzen
Ergänzend zum hydraulischen Abgleich und zur Anpassung der Pumpenleistung bietet bei Altanlagen die Optimierung von Heizkurve und Vorlauftemperatur zusätzliches Energieeinsparpotenzial. Fachhandwerker sollten diese Maßnahmen in Neu- und Altbau nicht auf die leichte Schulter nehmen. Wenn er zum Beispiel eine Heizungsumwälzpumpe mit zu hohem Stromverbrauch ohne Aufklärung einbaut, könnte der Auftraggeber hinterher eventuell Schadenersatzansprüche geltend machen. Empfehlenswert ist auch deshalb, dass Fachhandwerker offensiv mit ihrem energetischen Optimierungswissen umgehen – sowohl mit Blick auf Kunden und Betreiber als auch auf Planer und Architekten. Insbesondere Informationen zu Fördermaßnahmen sowie zu neuen gesetzlichen Bestimmungen, wie die Effizienz-Grenzwerte für Heizungspumpen im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie, eignen sich mindestens als Aufhänger für ein Akquisegespräch. Und nicht selten entsteht daraus sogar eine direkte Auftragschance.
Vertiefende und weitergehende Infos rund um diese Thematik erhalten Sie in den Webinaren am 14. November und am 3. Dezember. Melden Sie sich doch gleich an unter
Info
Fördergeld von der KfW
Kurzüberblick zum KfW-Programm 430 „Optimierung der Wärmeverteilung bei bestehenden Heizungsanlagen“ (1.4.2012):
Ausbezahlt werden 7,5 % der förderfähigen Kosten, jedoch maximal 3750 Euro. Förderungen unter 300 Euro werden nicht ausbezahlt; das bedeutet, dass die Maßnahmenkosten mindestens 4000 Euro betragen müssen.
Die Förderung bekommt, wer Eigentümer des Wohnraums ist (auch Wohnungseigentümergemeinschaften) oder wer durch Kauf Eigentümer des Wohnraums wird.
Nicht gefördert werden Eigentümer oder Käufer von Wohneigentum, für das der Bauantrag oder die Bauanzeige nach dem 1.1.1995 gestellt wurde, sowie bereits begonnene/abgeschlossene Vorhaben, gewerblich genutzte Flächen sowie Ferien- und Wochenendhäuser.
Fördervoraussetzungen sind: - Analyse des Ist-Zustandes nach DIN EN 15378 (Heizungscheck) - Durchführung des hydraulischen Abgleichs - Umsetzung aller aufgrund beider Analysen erforderlichen Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz am gesamten Heizsystem
Ergänzend förderfähig sind: - Ersatz bestehender Pumpen durch Hocheffizienzpumpen (Effizienzklasse A) und hocheffiziente Trinkwasserzirkulationspumpen - Einbau von voreinstellbaren Heizkörperthermostatventilen und von Strangdifferenzdruckreglern - Umbau von Ein- in Zwei-Rohrsysteme, und in Ein-Rohrsystemen Maßnahmen zur Volumenstromregelung mit dem Ziel der Energieeinsparung
Info
Fördergeld für Pumpentausch
Das Bundesland Hessen bezuschusst den Austausch von Heizungsumwälz- und Warmwasserzirkulationspumpen in Ein-/Zweifamilien- und Reihenhäusern mit 100 Euro pro Pumpe. Gefördert werden pro Haus, das in Hessen stehen muss, maximal zwei Pumpen (nur Modelle gemäß BAFA-Liste). Wichtig: Der Eigentümer muss zunächst einen Förderantrag stellen. Nach dem Erhalt des Förderbescheids und der Fördernummer (per Post) hat er sechs Monate Zeit, um den Austausch der Altpumpen durch einen Fachhandwerker vornehmen zu lassen.
Das Sonderprogramm „10000 hocheffiziente Heizungsumwälzpumpen“ trat am 4. September 2012 in Kraft und wird in den Kommunen beworben. Es endet, wenn die bereitgestellten Fördermittel ausgeschöpft sind; spätestens aber am 31.12.2013.
Tipp
Vereinfachter hydraulischer Abgleich im Bestand
Eine Genauigkeit von etwa 80 % im Vergleich zu einer genauen Berechnung des hydraulischen Abgleichs erreicht der Fachhandwerker im Gebäudebestand (für EFH und kleinere MFH) mit folgender Vorgehensweise:
1. Klassifizieren des Gebäudes (Baujahr, Zustand, durchgeführte Modernisierungsmaßnahmen etc.) sowie Raum für Raum die Flächen ausmessen.
2. Mit Datenschieber oder App von Honeywell eine vereinfachte Heizlastermittlung nach DIN EN 12831 durchführen. Ermittelte Werte zur Dokumentation in Tabelle eintragen.
3. Heizsystemtemperaturen (Vor-/Rücklauf) bestimmen.
4. Ermittlung der Wassermengen und der Heizkörper-Ventilvoreinstellwerte (mit Ventilschieber).
5. Auswahl der Heizkörperventile.
6. Förderhöhe der Pumpe ermitteln (Datenschieber Pumpenhersteller oder Grundfos CAPS).
7. Ermittlung der Strangwassermenge (gegebenenfalls pro Strang); bei Bedarf Auswahl der Strangregulierarmatur(en) und Ermittlung der Einstellwerte.
8. Sorgfältiges Spülen der Anlage (voll geöffnete Armaturen).
9. Armaturen (Thermostatventile, Strangarmaturen) gemäß Datenermittlung einstellen.
10. Thermostatregler oder gegebenenfalls elektronische Einzelraumregler montieren und auf Wunschraumtemperatur einstellen.
11. Übergabe der Dokumentation über die Durchführung des hydraulischen Abgleichs (z.B. mit Einstellprotokollen, Tätigkeitsnachweisen, Fachunternehmererklärung bzw. ausgefülltem Bestätigungsformular).
Weitere Informationen unter http://www.hydronic-balancing.info
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