Proaktiver Pumpentausch

Vom richtigen Zeitpunkt des Austauschs im Objektbereich

Wenn es um Pumpen in der Gebäude- oder Prozesstechnik geht, klafft zwischen dem im Bestand vorhandenen und dem technisch bereits möglichen oftmals eine erhebliche Lücke. Da für die Wirtschaftlichkeit einer Pumpe vor allem die Energiekosten ausschlaggebend sind und diese im Lebenszyklus einer Pumpe den größten Kostenblock darstellen, können die Einsparpotentiale durch einen frühzeitigen Pumpentausch so hoch sein, dass sich die Mehrinvestition in moderne Hocheffizienztechnik schnell rechnet. TGA-Fachingenieure spielen hier oftmals eine bedeutende Vermittlerrolle gegenüber Entscheidern und Investoren. Sie verfügen über die Kompetenzen, ihren Kunden den Nutzen eines Pumpentauschs zu vermitteln.

Die Europäische Ökodesign-Richtlinie (2009/125/EG), auch ErP-Richtlinie genannt, hat den Stromverbrauch von Pumpen für Heizung und Klima verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Die EU-Verordnungen unter der ErP-Richtlinie, die zwischen 2011 und 2020 zunehmend strenge Grenzwerte für die Energieeffizienz von Elektromotoren und Umwälzpumpen sowie den hydraulischen Wirkungsgrad von Trockenläuferpumpen definieren, haben eines deutlich gemacht: Die meisten Pumpen im Gebäudebestand verbrauchen zu viel Strom. Sie verursachen etwa 10 % des weltweiten elektrischen Stromverbrauchs. Die...
Die Europäische Ökodesign-Richtlinie (2009/125/EG), auch ErP-Richtlinie genannt, hat den Stromverbrauch von Pumpen für Heizung und Klima verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Die EU-Verordnungen unter der ErP-Richtlinie, die zwischen 2011 und 2020 zunehmend strenge Grenzwerte für die Energieeffizienz von Elektromotoren und Umwälzpumpen sowie den hydraulischen Wirkungsgrad von Trockenläuferpumpen definieren, haben eines deutlich gemacht: Die meisten Pumpen im Gebäudebestand verbrauchen zu viel Strom. Sie verursachen etwa 10 % des weltweiten elektrischen Stromverbrauchs. Die europaweiten Energie- und CO2-Einsparpotentiale im Bereich der Privathaushalte sind schon beträchtlich, zählt man dann noch den gewerblichen, industriellen und kommunalen Gebäudebestand hinzu, sind sie geradezu enorm. Denn hier sind Pumpen oftmals nicht nur in Heiz- und Kühlkreisen im Einsatz, sondern auch in der Wasserversorgung, Abwasserentsorgung oder im Produktionsbereich. Je nach Bauart, Einsatzbereich und Nutzungsprofil entstehen so schnell jährliche Stromkosten von mehreren hundert Euro – pro Pumpe!

Auch wenn die EU durch ent­sprechende Verordnungen dafür sorgt, dass nur noch beson­ders effiziente Pumpen in den Markt gelangen, wird es jedoch Jahrzehnte dauern, bis diese Pumpen auch wirklich flächendeckend im Einsatz sind.

Umso wichtiger ist es, dass Investoren und Immobilieneigen­tümer zu energetischen Modernisierungen motiviert werden. Eine wichtige Schlüsselrolle können hier TGA-Fachplaner spielen. Sie haben in der Regel den direkten Kontakt zu Entscheidern in Unternehmen und Kommunen, z. B. wenn diese bauliche Um­struk­turierungen oder Erweiterungen oder eben tatsächlich eine Sanierung des Gebäudebestands planen.

Pumpentausch birgt hohen Nutzen

Solche Vorhaben bieten in der Regel eine gute Gelegenheit, auch die vorhandene Pumpentechnik auf den Prüfstand zu stellen und gegebenenfalls einen Austausch zu empfehlen – selbst dann, wenn die aktiven Pumpen noch in gutem Zustand und möglicherweise noch gar nicht so alt sind. Denn im Vergleich zu den neuesten Generationen hocheffizienter Pumpen für Heiz-, Klima- und Kälte­kreisläufe verbrauchen selbst manch elektronisch geregelte Pumpen noch sehr viel Strom. Gegenüber völlig ungeregelten Pumpen kann das Stromsparpotential je nach Hocheffizienzpumpen-Modell und Anwendungsbereich sogar bis zu 90 % betragen.

Der Nutzen eines Pumpentauschs liegt auf der Hand. So reduziert ein „Update“ auf hocheffiziente Pumpentechnik zum einen den Stromverbrauch und senkt deutlich die CO2-Bilanz eines Unternehmens oder einer Kommune. Für die öffentliche Wahrnehmung als umweltfreundlicher und auf Nachhaltigkeit bedachter Betrieb ist dies ganz entscheidend. Zum anderen hat ein solcher Austausch natürlich auch einen ganz konkret wirtschaftlichen Nutzen für den Betreiber, denn weniger Stromverbrauch bedeutet natürlich auch weniger Stromkosten. Gerade in Zeiten ständiger Energiepreissteigerungen und angesichts der Möglichkeit, dass in Zukunft auch die pauschalen Rabatte für Großverbraucher kippen könnten, ist die Erschließung von Stromsparpotentialen ein wichtiger betriebswirtschaftlicher Faktor.

Nicht unerwähnt bleiben sollte, dass ein Tausch ungeregelter Altpumpen gegen elektronisch geregelte Pumpen auch in vielen Fällen zu einer Verbesserung des gesamten Anlagenbetriebs führen kann. In einem Heizkreis beispielsweise, der direkt durch eine geregelte Pumpe bedarfsgerecht versorgt wird, sind in der Regel nicht so hohe Wärmeverluste hinzunehmen, wie in einem Heizkreis, bei dem die Pumpe mit einem kontinuierlichen Volumenstrom arbeitet und dieser bei geringerem Wärmebedarf entsprechend längere Zeit über einen separaten Primärkreis zirkulieren muss.
So sind je nach Anlagenkonfiguration durch eine bedarfsgerechte Regulierung des Volumenstroms aufgrund einer geregelten Pumpe
auch durchaus Einsparungen bei der Primärenergie möglich.

Objektiver Wirtschaftlichkeitsvergleich

Leider sind diese Vorteile und Zusammenhänge nicht immer auf Anhieb für jeden offensichtlich, insbesondere dann nicht, wenn sie nicht gleichsam hinreichend durch konkrete Zahlen belegt werden. So ist eines der meist bedienten Argumente seitens des Betreibers gegen einen frühzeitigen Pumpentausch die Höhe der Anschaffungskosten. Vor allem, wenn die vorhandene Technik noch funktioniert, wird oft nicht direkt die Notwendigkeit für eine Investition in modernere Technik gesehen. Für den Fachplaner liegt daher der Schlüssel zur erfolgreichen Empfehlung eines Austauschs des Pumpenbestands in der Lebenszyklus-Kostenanalyse und Amortisationsberechnung.

Denn in der Regel machen die Anschaffungskosten nur einen kleinen Teil an den gesamten Lebenszykluskosten (engl.: Life-Cycle-Costs, kurz: LCC) einer Pumpe aus – unabhängig von ihrem Anwendungsbereich. Den Löwenanteil verursachen jedoch die Energiekosten, je nach Einsatzgebiet der Pumpe schlagen noch die Wartungskosten mehr oder weniger zu Buche. Die Durchführung einer Lebenszyklus-Kostenanalyse durch den Fachplaner kann daher den entscheidenden Akteuren eines Modernisierungs- oder Bauprojekts eine so­lide Grundlage schaffen, um den Nutzen eines frühzeitigen Pum­pen­tauschs zu beurteilen.

Unterstützung bei Lebenszykluskostenanalyse

Zu einem aussagekräftigen Vergleich der Lebenszykluskosten von Bestandspumpen und möglichen Ersatzaggregaten zu gelangen, ist dabei nicht besonders aufwendig. Nutzerfreundliche, onlinebasierte Anwendungen zur LCC-Analyse sowie zur Amortisationsberechnung stellt beispielsweise der Pumpenspezialist Wilo SE kos­ten­los zur Verfügung. Mit dem praktischen Wilo-LCC-Check (http://lcc-check.wilo.com) lassen sich in drei einfachen Schritten anlagenspezifische Wirtschaftlichkeitsvergleiche zwischen Bestandspumpen und modernen Hocheffizienzpumpen erstellen. Da hier die Daten auch alter Pumpenmodelle diverser Hersteller hinterlegt sind, ist eine transparente Dokumentation mit Grafiken und Berechnungsdetails gewährleis­tet. Dem Investor können so bequem die Einsparpotentiale durch Hocheffizienztechnologie veranschaulicht werden.

Den jährlichen Stromverbrauch sowie die daraus resultierenden Stromkosten einer ausgewählten Pumpe kann man noch konkreter mit der Auslegungssoftware „Wilo-Select“ ermitteln. Die Berechnung erfolgt auf der Grundlage eines Lastprofils wie z. B. „Blauer Engel“ und der frei wählbaren Zahl der jährlichen Betriebsstunden.

Damit ist eine optimale Grundlage für einen objektiven Vergleich der Betriebskosten von unterschiedlichen Pumpenbaureihen gegeben. Zusammen mit der Berechnung der voraussichtlichen Amortisationszeit, die das Programm ermöglicht, ergibt sich daraus eine entscheidende Argumentationsgrundlage, um den Investor oder Betreiber vom Einsatz hocheffizienter Pumpentechnik zu überzeugen.

Eindrucksvolles Einspar­potential im Vergleich

Solche Wirtschaftlichkeitsvergleiche können selbst für Pumpenbaureihen, die technisch noch nicht völlig veraltet und bereits elektronisch geregelt sind, oftmals beachtliche Effi­zienz­defizite gegenüber den neuesten Hocheffizienzpumpen-Baureihen aufzeigen. Wie hoch die Differenz hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit einer Pumpe ausfallen kann, zeigt ein eindrucksvolles Berechnungsbeispiel, das der Hersteller Wilo mittels „Wilo-Select“ durchgeführt hat.

Dabei wurde für einen Förder­strom von 28 m³/h und eine För­der­höhe von 37 m eine Wirt­schaft­lichkeitsrechnung mit drei Pumpen gleicher Baugröße und mit vergleichbaren Motorleistungen angestellt. Zum Vergleich standen eine

ungeregelte „Wilo-Crono­Line IL“-Pumpe mit IE2-Motor,
eine elektronisch geregelte „Wilo-CronoLine IL-E“-Pumpe mit IE2 Motor und
eine hocheffiziente Trockenläuferpumpe „Wilo-Stratos GIGA“ mit >IE4 Motor

Tabelle 1 auf der linken Seite zeigt die unterschied­lichen Ener­gie­bedarfs­werte und -kosten unter einheitlichen Betriebsbedingungen. Mit der Hocheffizienzpumpe sinken die Energiekosten im Vergleich zum ungeregelten Modell auf weniger als die Hälfte. Noch überzeugender ist der Vergleich der Lebenszykluskosten. Sie summieren sich beim ungeregelten IE2-Motor auf 84 690 €, bei der Hocheffizienzpumpe auf nur 42 657 €, also annähernd die Hälfte und das trotz höherer Anfangsinvestition. Selbst gegenüber dem elektronisch geregelten IE2-Modell sind mit dem Hocheffizienzmodell über 19 000 € Einsparung möglich. Damit ist der Einsatz der Hocheffizienztechnologie für Objekteigentümer und Inves­toren besonders attraktiv.

Vor dem Hintergrund dieser Zahlen hat der Hersteller zu­sätzlich auch die Amortisations­zeiten berechnet. Dabei stellte sich heraus, dass sich im Ver­gleich mit einer geregelten „CronoLine IL-E“-Pumpe von Wilo die höhere Investition in eine „Stratos Giga“-Hocheffizienzpumpe sogar bei einem besonders niedrigen Industriestromtarif von 0,12 €/kWh bereits nach 1,3 Jahren durch die eingesparten Energiekosten rechnen würde. Legte man einen Haushaltsstrompreis von 0,25 €/kWh zugrunde, würde sich die Amortisationszeit auf ein halbes Jahr reduzieren. Auch der vorfristige Austausch einer noch betriebsfähigen ungeregelten Bestandspumpe der Baureihe „CronoLine IL“ gegen die Hocheffizienzpumpe rechnet sich nach 2,4 Jahren.

Fazit

Der Austausch technisch nicht mehr aktueller Pumpen kann in der Gebäude- wie Prozesstechnik erhebliche Einsparpotentiale erschließen. Mit modernster, hocheffizienter Pumpentechnik können die Betriebskosten nachhaltig gesenkt werden und das bei kurzen Amortisationszeiten. Gleichzeitig können Unternehmen und Kommunen ein deutliches Zeichen für Ressourcenschutz und Nachhaltigkeit setzen. Um Investoren und Entscheider von der Anschaffung neuer Pumpentechnik zu überzeugen, bedarf es jedoch valider und aussagekräftiger Entscheidungsgrundlagen. Mit
einer Lebenszyklus-Kostenanalyse, einem Wirtschaftlichkeitsvergleich oder sogar einem praktischen Vergleichstest können Fachplaner ihren Kunden diese Entscheidungsgrundlage bieten und somit auf eine ökologisch und betriebswirtschaftlich sinnvolle Entscheidung einwirken.

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