Ventilatoren müssen effizienter werden

• Lange Zeit des Wartens ist beendet
• Neuerungen in der EU 2024/1834
• Auswirkungen der Ökodesign-Verschärfungen
• Angaben zum Teillastbetrieb
• Anforderungen an Ersatzteile
• Prüfpflicht der Marktaufsicht
• Fazit

Die Novelle der Ökodesign-Verordnung hat die Kennung EU 2024/1834 und trägt den Titel „Anforderungen an Ventilatoren, die von Motoren mit einer elektrischen Eingangsleistung zwischen 125 W und 500 kW angetrieben werden“. Sie gilt für alle Bauarten und Leistungsgrößen von Axial-, Radial-, Querstrom- und Strahlventilatoren (Jet Fans), die zum Beispiel in Lüftungs- und Raumklimageräten, Wärmepumpen, Flüssigkeitskühlsätzen, Rückkühlern, Verflüssigern und Ventilatorkonvektoren eingesetzt werden.

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Lange Zeit des Wartens ist beendet

Seit den ersten Beratungen der EU-Kommission zur Novellierung der bisherigen EU-Verordnung 327/2011 für Ventilatoren hat es bis zur nun veröffentlichten Neufassung fast zehn Jahre gedauert. Eigentlich hätten es nach den Ökodesign-Regularien nur vier Jahre sein sollen. Für die Industrie, insbesondere für Hersteller von Ventilatoren, die ambitionierte Energieeffizienzziele verfolgen, brachte die lange Bearbeitungszeit der Verordnung erhebliche Einschränkungen im Hinblick auf die Planungssicherheit. Mit der neuen Verordnung werden nun wichtige technische Aspekte umgesetzt, die weitere Energieeinsparpotenziale beim Betrieb von Ventilatoren ermöglichen. Wie die EU-Kommission dazu berichtet, sollen durch die Verschärfungen der Ökodesign-Verordnung gegenüber der bisherigen Fassung bis 2030 in der EU jährlich 8 TWh elektrische Arbeit eingespart werden, die bis 2040 auf 14 TWh pro Jahr ansteigen könnten.

Neuerungen in der EU 2024/1834

Mit der Neufassung der Ventilatorenverordnung 2024/1834 kommen auf die Hersteller von Ventilatoren und auf die Klima- und Lüftungsbranche unter anderem folgende Neuheiten und Anforderungen zu:

• Es gibt mehrere neue oder geänderte Definitionen, die besser auf die aktuellen technischen Regeln abgestimmt sind.
• Die Anforderungen an die Mindesteffizienz von Ventilatoren werden verschärft (siehe Tabelle 1).

• Der Begriff „unvollständiger Ventilator“ wird gestrichen. Nur „vollständige“ Ventilatoren fallen in den Anwendungsbereich. Das sind Ventilatoren mit Laufrad, Motor und Stator und eventuell zusätzlichen Elementen, die einen Einfluss auf den Wirkungsgrad haben können. Dazu zählen beispielsweise Einlassdüsen, Leitschaufeln, Diffusoren, Getriebe sowie elektrische Komponenten wie Frequenzumrichter, Drehzahlregelungen und sonstige elektrische Elemente, Motorhalterungen und Lager.
• Es gibt ergänzende Regelungen für Jet Fans mit elektrischen Anschlussleistungen ≥ 750 W mit neuen Gleichungen zur Berechnung der Mindestenergieeffizienz. In der noch gültigen Verordnung 327/2011 waren Jet Fans zwar formell im Anwendungsbereich enthalten, aber ohne Grenzwerte und Kennzahlen.
• Neu aufgenommen sind Korrekturwerte für Ventilatoren mit fest angebrachten Schutzvorrichtungen (Berührungsschutzgitter), die nicht entfernt werden können, ohne den Ventilator unwirksam zu machen.

Gemäß der neuen Verordnung gelten ab Juli 2026 für die verschiedenen Ventilatorbauarten die in Tabelle 1 aufgeführten Mindesteffizienzgrade N. Diese Effizienzgrade basieren auf einem gemeinsamen Formelsatz, der gegenüber der bisherigen Verordnung 327/2011 von Dezimalzahlen (zum Beispiel 0,5) in der Neufassung – siehe Tabelle 1 – auf „Prozent“ (zum Beispiel 50 %) umgestellt wird. Dabei werden die einzuhaltenden Mindesteffizienzwerte η_min der Ventilatoren in Abhängigkeit von der elektrischen Leistungsaufnahme P_e bei Nennbetrieb (in kW) und dem Mindesteffizienzgrad N gemäß Tabelle 1 nach folgenden Gleichungen berechnet:

Ventilatoren mit P_e < 10 kW:

η_min = 4,56 • ln (P_e) – 10,5 + N [%]

Ventilatoren mit P_e ≥ 10 kW:

η_min = 1,1 • ln (P_e) – 2,6 + N [%]

Strahlventilatoren (Jet Fans) mit P_e ≥ 750 W und < 10 kW:

η_r,min = 7,32 • ln(P_e) – 21,25 + N [%]

Strahlventilatoren mit P_e ≥ 10 kW:

η_r,min = 1,73 • ln(P_e) – 8,35 + N [%]

Die in der bisherigen Verordnung 327/2011 aufgeführten Gleichungen zur Berechnung der Mindestwirkungsgrade für Axialventilatoren mit Leistungen unter 10 kW wurden in der Neufassung gestrichen. Nun gelten für Axial- und Radialventilatoren nur noch die beiden zuvor aufgeführten Gleichungen für die Leistungsbereiche unter und über 10 kW.

Auswirkungen der Ökodesign-Verschärfungen

Welche Änderungen sich infolge der verschärften Effizienzanforderungen aus der Novelle der Verordnung ergeben, zeigen einige, für Axial- und Radialventilatoren berechnete Beispiele von Mindestwirkungsgraden in Tabelle 2.

Aus den Daten in Tabelle 2 ergeben sich folgende Tendenzen:

• Mit zunehmender Eingangsleistung P_e steigen die Effizienzanforderungen an Ventilatoren. Allerdings steigen die jeweiligen Effizienzanforderungen ab Leistungen über 10 kW mit zunehmender Leistung nur noch sehr gering.
• Die Effizienzanforderungen an Radialventilatoren sind deutlich höher als an Axialventilatoren.
• Durch Umsetzen der Verschärfungen der geforderten Mindestwirkungsrade in der neuen Verordnung erhöhen sich die Effizienzanforderungen an Axialventilatoren erheblich um rund 17 bis 25 %. Demgegenüber sind die Verschärfungen der Effizienzanforderungen bei Radialventilatoren um etwa 5 bis 6 % deutlich geringer.

Angaben von Herstellern zufolge hat der Großteil der in LüKK-Systemen eingesetzten Axialventilatoren Eingangsleistungen von etwa 1 bis 7,5 kW. Die meisten Radialventilatoren haben Eingangsleistungen von rund 4 bis 10 kW.

Angaben zum Teillastbetrieb

Neu in die Ökodesign-Verordnung aufgenommen wurden Informationspflichten über Ventilatoren im Teillastbetrieb. Hersteller von Ventilatoren müssen für ihre Geräte künftig mindestens drei Kennlinien angegeben, und zwar für Ventilatorleistungen von 100 %, 40 % und eine weitere für einen Betrieb zwischen 40 % und 100 % der Leistung. Eine Ausnahme gilt nur für Ventilatoren, die ausschließlich in einem speziell für den Kunden spezifizierten Betriebspunkt laufen und keine „Katalogware“ sind. Die Informationsanforderungen bei Teillast oder bei spezifiziertem Betrieb gelten erst ab 3. Juli 2027, um den Herstellern mehr Zeit für diese umfangreichen Ergänzungen zu geben.

Anforderungen an Ersatzteile

Für Ersatzteile werden ebenfalls neue Kriterien definiert. So müssen Ersatzteile grundsätzlich zehn Jahre lang nach der letzten Auslieferung eines Ventilators zur Verfügung stehen. Dabei gibt es mehrere spezielle Ausnahmen und Ergänzungen, zum Beispiel für große Motoren und sicherheitskritische Ventilatoren. Wenn es keine speziellen Liefervertragsbestimmungen gibt, müssen die Ersatzteile spätestens sechs Wochen nach der Bestellung verfügbar sein. Es wird allen Beteiligten empfohlen, frühzeitig die speziellen Anforderungen in den Lieferverträgen zu klären.

Komplette Ventilatoren aus aktuellen Lieferprogrammen, die ausschließlich dazu bestimmt sind, als Ersatzventilatoren zu Reparaturzwecken zum Beispiel in LüKK-Produkte eingebaut zu werden, sind von den meisten Anforderungen der Verordnung zehn Jahre lang ausgenommen. Dabei muss aber eindeutig gekennzeichnet sein, dass diese Ventilatoren nicht den Anforderungen der neuen Verordnung entsprechen und es darf kein anderweitiger passender Ventilator verfügbar sein, der die aktuellen Anforderungen erfüllt. Diese Anforderung tritt im Juli 2026 in Kraft.

Prüfpflicht der Marktaufsicht

Die Marktaufsicht ist dafür zuständig, das Einhalten der Mindestanforderungen zu überwachen. Sie liegt in Deutschland in der Verantwortung der Bundesländer. Weil diese normalerweise keine geeigneten Prüfeinrichtungen für große Ventilatoren zu Verfügung haben, wurde – soweit dem Verfasser bekannt – in der Vergangenheit deren Effizienz nicht geprüft. Es ist daher zu begrüßen, dass in der Neufassung der Verordnung Werksabnahmen, die die Anforderungen erfüllen und bei denen die Behörden als Zeugen beiwohnen können, als Nachweis zugelassen sind. Vielleicht kann dadurch künftig der Markt besser vor nicht konformen Produkten geschützt werden.

Fazit

Durch die neue Verordnung erhalten Hersteller von Ventilatoren und deren Kunden für mehrere Jahre eine Planungssicherheit. Es ist zu erwarten, dass sich vereinzelt anfallende Mehraufwendungen innerhalb kurzer Zeit amortisieren und alle Beteiligten von dieser Novelle der Verordnung profitieren.

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