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25. April 2016 Autor: Dr.-Ing. Manfred Stahl
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Auswirkungen der Ökodesign-Verordnung auf die Kosten von RLT-Geräten

Bei der Veranstaltungsreihe "So funktioniert die Umsetzung der Ökodesign-Verordnung 1253/2014 für RLT-Geräte" (powered by cci Dialog GmbH) im April 2016 verdeutlichte Martin Neubauer, Vertriebsleiter Wolf Geisenfeld, technische und wirtschaftliche Konsequenzen bei einer Umplanung eines RLT-Geräts, die durch die Ökodesign-Verordnung notwendig wurde.

Die Ausgangslage

In seinem Vortrag schilderte Neubauer zunächst die Ausgangslage. 2014, als die Ökodesign-Verordnung noch nicht bekannt war, wurde auf Basis von aktuellen Normen und den Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) für ein Projekt eine möglichst kostengünstige Lüftungsanlage wie folgt geplant (Abbildung 1):

Abbildung 1: Das ursprünglich geplante RLT-Gerät mit Kreuzstromwärmeübertrager (Stand 2014)  Abbildung 1: Das ursprünglich geplante RLT-Gerät mit Kreuzstromwärmeübertrager (Stand 2014)
Kombiniertes Zuluft-Abluft-RLT-Gerät mit einer Luftleistung von 15.000 m³/h (Luftgeschwindigkeit im Gerät 2,7 m/s), Kreuzstromwärmerückgewinnung (Rückwärmezahl 59 %), freilaufende Ventilatoren mit Frequenzumformern zur Leistungsregelung, Luftfilter F7 (Zuluft) und M5 (Abluft). Der externe Druckverlust beträgt 500 Pa.

Aufgrund von Verschiebungen gab es bei dem Projekt erhebliche Verzögerungen. In dieser Zeit trat die Ökodesign-Verordnung für RLT-Geräte in Kraft. Als das 2014 beauftragte RLT-Gerät dann Anfang 2016 hergestellt und an den Kunden ausgeliefert werden sollte, musste der Hersteller eine Konformität mit den Ökodesign-Anforderungen nachweisen. Diese geforderte Konformität war bei dem projektierten Gerät aber in zweifacher Hinsicht nicht gegeben:

  • Die ehemals mit einer Rückwärmezahl von 59 % geplante Wärmerückgewinnung erfüllt nicht die Ökodesign-Mindestanforderung von 67 % (2018: 73 %).
  • Die Berechnung des SFPint-Werts des Geräts ergab 1.091 W/(m³/s). Dies ist eine deutliche Überschreitung des erlaubten Werts von 900 W/(m³/s) (2018: 800 W/(m³/s)).

Daher musste das RLT-Gerät neu projektiert werden, denn seit Anfang 2016 dürfen die Hersteller nur noch Ökodesign-konforme Geräte ausliefern. Eine weitere Herausforderung bei dem Projekt waren beengte Platzverhältnisse zur Aufstellung des RLT-Geräts im Gebäude, die die Geräteabmessungen gemäß Planung von 2014 vorsahen.

Dazu stellte Neubauer zum Ersatz des ursprünglich geplanten RLT-Geräts insgesamt sieben alternative Varianten vor, die alle die Ökodesign-Verordnung erfüllen. Berücksichtigt wurden dabei auch die (eigentlich für dieses Projekt) nicht benötigten schärferen Abforderungen der Ökodesign-Verordnung 2018 (diese dienen nur zum Vergleich). Bei allen Varianten wurden die Ventilatoren (inklusive Steuerung) und die Luftfilter (M5 und F7) nicht verändert, da diese die Anforderungen der Ökodesign-Verordnung bereits erfüllen (Anmerkung: Bei den Ventilatoren wurden die Pressungen an die veränderten Druckverluste der Systeme zur Wärmerückgewinnung angepasst). Die Änderungen der Luftgeschwindigkeiten bei den verschiedenen Varianten waren notwendig, um die Druckverluste zu begrenzen und um die Ökodesign-Anforderungen zu erfüllen. Untersucht und berechnet wurden folgende Gerätevarianten (Angaben in Klammern = Rückwärmezahlen):
 

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Artikelnummer: cci47111
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Kommentare (5):

Ich habe da eine Frage: Was passiert, wenn man für die WRG ein KV-System einsetzen will und dieses als erste Lufterwärmungsstufe mit Außenluft im Winter von -14°C (Berlin) beaufschlagt wird? Durch den Einsatz eines Frostschutzmittels (30% Glycol) sinkt der Wirkungsgrad unter 50% bzw. die Wärmetauscher werden so groß, dass deren Druckverluste den SFP-Wert des Gerätes in unerlaubte Höhen treibt. Ist das das Ende der kv-Systeme?
Peter Salzwedel 26.04.2016
Sehr geehrter Herr Salzwedel,
hinsichtlich der Druckverluste und Bautiefe haben Sie Recht, die Geräte werden größer ist es momentan keine Seltenheit KV-Systeme zwei- oder mehrstufig auszuführen da die Wärmetauscher durch die DIN EN 13053 6.4.3 bezogen auf 2 mm Lamellenabstand eine maximal berippte Tiefe von 300 mm haben dürfen.
Zudem wird das KV-System in der Verordnung mit einem "Bonus" versehen, es müssen andere Werte hinsichtlich Temperaturübertragungsgrad und spezifischer Ventilatorleistung erbracht werden.
Gilt für andere ERS (Energierückgewinnungssysteme) sprich Plattenwärme- und Rotationswärmetauscher das Minimum von 67 % bis zum 31.12.2017 bzw. 73 % ab dem 1.1.2018 muss das KV-System 63 % in der ersten Stufe und 68 % in der zweiten Stufe erfüllen.
Zu der spezifischen Ventilatorleistung ein Auszug aus der Verordnung:
— Die höchste innere spezifische Ventilatorleistung von Lüftungsbauteilen (SVLint_limit) in W/(m³/s) beträgt
— für eine ZLA mit Kreislauf-Verbund-WRS 1 700 + E – 300 * qnom/2 – F, wenn qnom < 2 m3/s
und 1 400 + E – F, wenn qnom ? 2 m3/s;
— für eine ZLA mit anderem WRS 1 200 + E – 300 * qnom/2 – F, wenn qnom < 2 m3/s
und 900 + E – F, wenn qnom ? 2 m3/s;

Hier wird ebenfalls ersichtlich, dass das KV-System bevorzugt wird.

Mit freundlichen Grüßen
Andreas Grinda 27.04.2016
Das KV-System wird ganz offensichtlich in der Verordnung bevorzugt, warum wohl ?
Warum müssen nicht alle Wärmerückgewinnungssysteme die gleichen Anforderungen erfüllen ?
Warum wird eine Verordnung mit geringeren Anforderungen für KV-Systeme in den Verkehr gebracht ?
Haben an der Verordnung denn nur Hersteller von KV-Systemen mitgewirkt, oder waren diese zumindest mehrheitlich vertreten ?
Wäre sicher interessant zu erfahren wer der "Haupteinflüsterer" beim Werdegang der Verordnung war.

Mit freundlichen Grüssen
Rainer Lautner 29.04.2016
Hallo Herr Lautner,

Bitte untenstehenden Link ansehen:
http://www.umwelt-campus.de/ucb/fileadmin/users/156_c.kaup/dokumente/HLH_02_2015_SD.pdf

MfG
Andreas Grinda 29.04.2016
Die Beobachtung von Herrn Salzwedel, dass sich Auslegungsannahmen und spätere Einsatzbedingungen von Kreislaufverbundsystemen oft unterscheiden, müssen wir leider bestätigen. Es gibt immer wieder Marktbegleiter, die die geforderten Leistungswerte mit realitätsfremden Annahmen schönzurechnen versuchen. Selbstverständlich funktioniert die nur auf dem Papier.

Hersteller von hochwertigen KVS wie Convecta legen die WRG unter den später effektiv anzutreffenden Bedingungen aus.

Dazu gehören nicht nur die Berücksichtigung des verwendete Wasser/Glykolgemisches und die Berechnung bei Tiefsttemperaturen, sondern speziell auch die Leistungsberechnung im (übers Jahr gesehen sehr häufigen) Teillast-Betrieb.
Dies setzt Kenntnisse und Berücksichtigung der Tauscher-Kennfelder und die spätere präzise Regelung der Umwälzmenge durch einen intelligenten WRG-Controller mit Soll-/Istwertvergleich voraus. Die wenigsten Anbieter verfügen über diese wichtigen Voraussetzungen.

Nur die im WRG-Controller mitlaufende Berechnung und der Vergleich mit den effektiv vorhandenen Messdaten kann sicherstellen, dass eine KVS-Anlage optimal läuft.
Oft werden aber einfache Einzelregister verbunden und eine ungenügenden Umwälzsteuerung eingesetzt. Dies führt zwangsläufig zu unbefriedigenden Resultaten.

Vermutlich ist es auch diese weit verbreitete Praxis, die zum Irrglauben führt, dass hohe KVS-Leistungsdaten mit grossen, mehrstufigen Registern und dementsprechend hohen Druckverlusten einhergehen müssen. Hochwertige, speziell für die Anwendung in der WRG entwickelte Wärmetauscher wie diejenigen von Convecta, bauen selbst bei Rückwärmzahlen von 75% (trocken, ausgeglichene Massenströme) hoch kompakt: Dies bedeutet Einzelregister mit 3 mm Lamellenteilung und 540mm Bautiefe am Stück. Durch die spezielle Convecta-Bauart ist das Register trotzdem durchgängig reinigbar (VDI 6022), dies bestätigt auch das ILH Berlin. Es ist nicht nötig, die KVS-WRG in mehreren Stufen zu bauen.

Dass hingegen bei Verwendung von einfachen Tauschern mit nur 2 mm Lamellenabständen die Druckverluste unnötig hoch sind, erstaunt nicht. Dies ist eine logische Folge von nicht optimalen Produkten. Convecta beweist, dass Leistungsdaten weit über den ErP-Anforderungen mit kompakten und trotzdem durchgängig reinigbaren Wärmetauschern kein Problem sind. Convecta bietet keine Anlagen, welche nicht ErP 2018 entsprechen mehr an.

Vermutlich sind es Erkenntnisse wie diejenigen von Herrn Salzwedel, die immer öfter die Leistungen von KVS pönalisieren lassen. Als Hersteller von hochwertigen KVS-Systemen unterstützen wir dies: Hier könne unsere Systeme Ihr Können unter Beweis stellen.

Remo Hotz, Technischer Leiter Convecta GmbH, Wangen im Allgäu
30.04.2016

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