Energieeffizienz von Aufzügen - Henning GmbH
Energieeffizienz von Aufzügen - Henning GmbH
Energieeffizienz von Aufzügen - Henning GmbH
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<strong>Energieeffizienz</strong><br />
<strong>von</strong> <strong>Aufzügen</strong>
BÖHNKE + PARTNER<br />
<strong>GmbH</strong> Steuerungssysteme<br />
Dipl Dipl. Ing. Ing Jörg Hellmich<br />
www.boehnkepartner.de � Presse 2008<br />
<strong>Energieeffizienz</strong><br />
<strong>von</strong> <strong>Aufzügen</strong><br />
Schwelmer Symposium<br />
16. und 17. Juni 2008
�Gegründet 1991<br />
�ca �ca. 65 Mitarbeiter<br />
Böhnke + Partner <strong>GmbH</strong><br />
�Bergisch Gladbach / Deutschland<br />
�93% 93% Fertigung i <strong>von</strong> Steuerungen S für fü die di Aufzugindustrie<br />
f i d i<br />
�7% Ferndiagnose- und Notrufsysteme für Aufzüge, Steuerungen<br />
für Drehtüren, CANopen-Tools<br />
�überwiegend �überwiegend Sonderlösungen mit hohem konstruktivem Aufwand<br />
�besondere Stärken --> Datenferndiagnose, CANopen
Inhalt<br />
�Einführung in das Thema<br />
�Regelwerk<br />
�Aktuelle Verbrauchswerte<br />
�Neue Techniken<br />
�Messen<br />
�Beispiel<br />
�Aussichten
Effizienz<br />
(lat. efficere „zustande bringen“)<br />
Einführung in das Thema<br />
�Effizienz ist das Verhältnis vom Nutzen zu dem Aufwand mit dem der<br />
Nutzen erzielt wird.<br />
Effizient arbeitet, arbeitet<br />
wer mit geringen Mitteln viel bewegt!<br />
Foto: dpa
Effizienz beim Aufzug<br />
Aufwand<br />
�Herstellung + Errichtung<br />
�Wartung<br />
�Wärme/Abwärme<br />
�Elektrische Energie<br />
�Entsorgung<br />
Einführung in das Thema<br />
Nutzen<br />
�Transport einer Nutzlast<br />
<strong>von</strong> x kg über eine Höhe<br />
<strong>von</strong> x m
Effizienz beim Aufzug<br />
Aufwand<br />
�Herstellung + Errichtung<br />
�Wartung<br />
�Wärme/Abwärme<br />
�Elektrische Energie<br />
�Entsorgung<br />
Einführung in das Thema<br />
Nutzen<br />
�Transport einer Nutzlast<br />
<strong>von</strong> x kg über eine Höhe<br />
<strong>von</strong> x m<br />
�Betreiben �Betreiben eines Aufzugs
Regelwerk<br />
Kyoto Protocol gibt eine Reduzierung<br />
des CO 2 -Ausstoßes vor.
Regelwerk<br />
EC EC-Direktiven Direktiven zum Thema Energie<br />
– EC-Directive 2002/91/EC<br />
• Gesamtenergieeffizienz <strong>von</strong> Gebäuden – Energy Performance<br />
of Buildings Directive (EPBD), umgesetzt in der<br />
Energieeinsparverordnung EnEV<br />
• AAufzüge f ü sind i d in i der d EC-Directive EC Di ti EPBD nicht i ht direkt di kt genanntt<br />
– EC-Directive 2005/32/EC<br />
• Öko-Design Richtlinie EuP<br />
• Die Directive EuP hat großen Einfluss auf Entwicklung und<br />
Herstellung <strong>von</strong> Komponenten<br />
• Konformität Konformität, EC EC-Label Label<br />
– EC-Directive 2006/32/EC<br />
• Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen
Regelwerk<br />
Global in Arbeit – ISO/TC178/WG10<br />
– EN ISO – Norm 25745 (CD)<br />
• Teil 11, Ermittlung und Messung, Messung Entwurf erstellt (2010)<br />
• Teil 2, Bewertung und Maßnahmen, begonnen<br />
In Europa in Arbeit – ELA<br />
– WG WG Ecology Ecology && Energy Energy<br />
– E4 - Projekt der IEEA / EC<br />
(intelligent energy executive agency)
Regelwerk<br />
Aktuell in Deutschland – VDI 4707 E<br />
Beurteilung und Kennzeichnung des Energiebedarfs <strong>von</strong> Aufzugsanlagen<br />
nach einheitlichen Kriterien<br />
Fiktives Energiezertifikat nach VDI 4707
Regelwerk<br />
Aktuell in Deutschland – VDI 4707 E<br />
Zur Ausstellung des Zertifikates werden herangezogen:<br />
• Anzahl der Fahrten je Tag<br />
• Fahrdauer je Tag<br />
• Nennlast<br />
• Stillstandsbedarf 10 min nach letzter Fahrt<br />
• Fahrtbedarf bei einer definierten Testfahrt<br />
NNutzungskategorien t k t i <strong>von</strong> A<strong>Aufzügen</strong> f ü nach h VDI 4707
Regelwerk<br />
Aktuell in Deutschland – VDI 4707 E<br />
Festlegung <strong>von</strong> Energiebedarfsklassen<br />
Energiebedarfsklassen für den Stillstand<br />
Energiebedarfsklassen für das Fahren
Regelwerk<br />
Aktuell in Deutschland – VDI 4707 E<br />
Zuordnung der <strong>Energieeffizienz</strong>klasse für verschiedene Nutzungskategorien<br />
<strong>Energieeffizienz</strong>klassen nach VDI 4707
Verbrauchsübersicht<br />
Aktuelle Verbrauchswerte<br />
• Grundbedarf<br />
– Überwachung/Notruf<br />
• Stillstandsverbrauch<br />
- Netzteile<br />
- Umrichter<br />
- Steuerung<br />
- Türsteuergerät<br />
- Anzeigen<br />
- Lastmesseinrichtung<br />
• Fahren<br />
– Quittierung der Rufe<br />
– Sprachansagen Sprachansagen, Etagenstands Etagenstands-,<br />
Weiterfahrts-, Fahrtrichtungsanzeigen<br />
– Kabinenbeleuchtung<br />
– Antrieb<br />
– Türantrieb, Riegelmagnet, Bremse<br />
– Fahrkorbbelüftung
Aktuelle Verbrauchswerte<br />
Messung <strong>von</strong> 33 <strong>Aufzügen</strong> unterschiedlicher Technologien<br />
Verbrauchsübersicht aus: Schlussbericht Forschungsprojekt im Auftrag des Bundesamtes für Energie, Jürg Nipkow<br />
(S.A.F.E., Zürich 2005)
Aktuelle Verbrauchswerte<br />
Aktuell in Deutschland (Hochrechnung)<br />
• In der Schweiz gibt es 150.000 Aufzüge, deren<br />
Energieverbrauch lt. Hochrechung bei rund 300 GWh pro<br />
Jahr liegt. liegt Dies ist mehr als der Verzasca Verzasca-Staudamm Staudamm in der<br />
Schweiz liefern kann (230 GWh/Jahr).<br />
Rund 60% des Energiebedarfs der Aufzüge geht zzt. auf<br />
das Konto des Stillstandverbrauchs (180 GWh/Jahr).<br />
• Bei einer ähnlichen Verteilung der 650 000 Aufzüge in<br />
Deutschland kann man diese Zahlen auf 1300 GWh<br />
hochrechnen, , da<strong>von</strong> gehen g ca. 780 GWh zu Lasten des<br />
Stillstandverbrauchs.<br />
Staumauer des Verzasca-Staudamms
Neue Techniken<br />
Neue Techniken zur Reduzierung des Energiebedarfs<br />
Fahren<br />
• Aktuelle Aufzüge mit getriebelosem Antrieb und modernem<br />
FFrequenzumrichter i ht sind i d sehr h effektiv. ff kti<br />
• Rückspeisung lohnt nur bei Vielfahrern<br />
• LED Beleuchtung in Kabinen und Anzeigen<br />
• Gegengewichtsausgleich 60/40%<br />
Stillstand<br />
• Stufenweise Abschaltungen <strong>von</strong> Verbrauchern<br />
• Abschaltung <strong>von</strong> <strong>Aufzügen</strong> in der Nacht und am Wochenende<br />
• Neue energieoptimierte Gruppenalgorithmen mit der<br />
Abschaltung einzelner Aufzüge je nach Verkehrssituation<br />
Design<br />
• Berücksichtigung des Energiebedarfs bei der<br />
Entwicklung neuer Produkte<br />
z. B. "80-Plus"-Netzteile
Messen<br />
Prinzipschema Einspeisung eines Einzelaufzugs<br />
Quelle: Schlussbericht Forschungsprojekt<br />
Quelle: Schlussbericht Forschungsprojekt<br />
im Auftrag des Bundesamtes für Energie,<br />
Jürg Nipkow (S.A.F.E., Zürich 2005)
Auswertung der Messdaten<br />
Messen<br />
Große Unterschiede zwischen dem Fahrstrom und dem Ruhestrom eines<br />
Aufzugs erschweren das Messen
Messen des Energiebedarfs<br />
Messen<br />
Kontinuierliche Erfassung des Energiebedarfs ist nur unter der<br />
Berücksichtigung einer Fehlerrechnung mit Korrekturwerten möglich<br />
Kontinuierliche Erfassung der Energie …<br />
… und Übertragung zur Zentrale.
Messen des Energiebedarfs<br />
• Arbeiten unter Spannung!<br />
• Nur vom Fachmann auszuführen!<br />
Messen
Messen des Energiebedarfs<br />
Messen<br />
Aufzeichnung während einer definierten Testfahrt mit sehr<br />
kurzen Messintervallen
Auswertung der Messdaten<br />
Messen<br />
Energiebedarf eines Seilaufzugs bei einer Messfahrt
Auswertung der Messdaten<br />
Messen<br />
Energiebedarf eines Aufzugs in Ruhe ohne Energiesparfunktionen
Beispiel<br />
Nachrüstung eines “alten” Aufzugs<br />
- Messen<br />
• Aufzugshersteller: Hopman Köln<br />
• Standort: Industrieweg 13, 51429 Bergisch Gladbach<br />
• Aufzugsmodell: Lastenaufzug Fabrikat Nr. 10063<br />
• Aufzugsart: g Seilaufzugg<br />
• Nennlast: 4400 kg<br />
• Nenngeschwindigkeit: 0,5 m/s<br />
• Fahrtenzahl pro p Tag: g < 100<br />
• Fahrzeit pro Tag: < 0,5 h<br />
• EFahren: 21Wh<br />
• EStillstand: 485 Wh<br />
• Energiekosten / Jahr: 929 € (18 Cent/kWh)<br />
ohne BlueModus<br />
<strong>Energieeffizienz</strong>klasse C
Beispiel<br />
Nachrüstung eines “alten” Aufzugs<br />
- Analysieren / Bewerten / Denken<br />
E EFahren (21 Wh) ist optimal<br />
• Bei nur 100 Fahrten pro Tag ist eine Rückspeisung nicht sinnvoll.<br />
E Stillstand (485 ( Wh) ) ist katastrophal p – hier muss angesetzt g werden<br />
• Hauptverbraucher im Stillstand: Kabinenlicht, Infodisplay in der<br />
Kabine<br />
• Die Standardfunktionen „Kabinenlicht in Ruhe aus“ + „Signale in<br />
Ruhe aus“ aus reichen nicht aus aus, um den Stillstandsbedarf signifikant zu<br />
reduzieren. -> Energiesparschütz ist nötig
Beispiel<br />
Nachrüstung eines “alten” Aufzugs<br />
- Sinnvolle Nachrüstung mit BlueModus<br />
• BlueModus Energiesparschütz schaltet alle im Stillstand nicht<br />
• BlueModus Energiesparschütz schaltet alle im Stillstand nicht<br />
benötigten Verbraucher ab (Umrichter, Kabinenelektronik,<br />
Infodisplay, …).<br />
• „Intelligente“ Steuerungssoftware „weckt“ den Aufzug bei Bedarf<br />
• Nach der Umrüstung E Stillstand: 65Wh<br />
mit BlueModus<br />
<strong>Energieeffizienz</strong>klasse A
Beispiel<br />
Nachrüstung eines “alten” Aufzugs<br />
- Kostenübersicht<br />
• Material für die Umrüstung: 326 €<br />
• Arbeitsaufwand für die Umrüstung: 295 €<br />
• Ersparnis nach der Umrüstung: 640 €/Jahr<br />
• Die Kosten für die Umrüstung amortisieren sich nach 354 Tagen!<br />
• Zusätzlich<br />
– positiver Effekt für die Umwelt<br />
– Verbesserung der Energiebilanz des Gebäudes<br />
– Senkung der Nebenkosten<br />
– Wertsteigerung g g der Immobilie<br />
– Imagegewinn
Beispiel<br />
Nachrüstung eines “alten” Aufzugs<br />
- weitere Maßnahmen<br />
• Umrüstung des Kabinenlichts auf LED-Technik<br />
LED Technik<br />
• Weitere Optimierung der BlueModus-Funktionen zur Schwerpunkterkennung,<br />
Ferndiagnose, …<br />
• Optimierung p g der Stillstandsschaltung g und<br />
• Verbesserung der Steuerungssoftware auf Basis neuer CANopen-<br />
Energiesparfunktionen.<br />
• Daraus ergibt sich zukünftig ein Stillstandsbedarf <strong>von</strong> ca. 6 Wh.
Aussichten<br />
<strong>Energieeffizienz</strong> <strong>von</strong> <strong>Aufzügen</strong> in der Zukunft<br />
• Ressourcen sind begrenzt - Nachfrage steigt<br />
• Preise für Energie werden weiter steigen<br />
• Energiesparen wird immer wichtiger<br />
• Energiezertifikat für den Aufzug<br />
• CO CO2-Bilanz 2 Bilanz für Komponenten und Aufzüge<br />
• Berücksichtigung des Energieverbrauchs <strong>von</strong> der<br />
Designphase bis zur Entsorgung<br />
• Energieverbrauch wird wichtiges Kriterium bei der Auswahl<br />
eines i Produktes<br />
P d kt
Aussichten<br />
<strong>Energieeffizienz</strong> <strong>von</strong> <strong>Aufzügen</strong> in der Zukunft<br />
• Energiesparen als Marktvorteil sehen<br />
• Beratungsleistungen für den sinnvollen Einsatz <strong>von</strong><br />
Energiesparmaßnahmen<br />
• Messen als Dienstleistung<br />
• Neue Produkte werden alte „Energiefresser“<br />
„ g<br />
verdrängen d<br />
• Nachrüstkits zum Energiesparen
<strong>Energieeffizienz</strong> <strong>von</strong> <strong>Aufzügen</strong><br />
Weitere Informationen finden Sie unter:<br />
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VDI 4707 E www.VDI.de<br />
International Energy Agency www.iea.org<br />
Schweizer Studie www.electricity-research.ch<br />
Berechnung Energiezertifikat www.liftwiki.net/wiki/Portal:<strong>Energieeffizienz</strong><br />
Zu diesem Vortrag J.Hellmich@boehnkepartner.de
Ende<br />
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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