Dass das Thema Energieeffizienz derzeit einen hohen Stellenwert hat, zeigen die gesetzlichen Vorgaben zum Ökodesign, mit der die Industrie seit Beginn des Jahres konfrontiert ist. Damit wächst der Druck im Maschinenbau, Produkte umweltgerecht zu gestalten. Konzentrierte Anstrengungen, deutlich Energie einzusparen, zeichnen sich auch in der Automobilindustrie ab. Ein Beispiel: Bei einem führenden Autohersteller in Deutschland soll der Energieverbrauch in der Produktion bis 2012 um bis zu 20% sinken. Dabei ergeben sich gerade bei der Schaltschrank-Klimatisierung und dem Einsatz neuester Technologien signifikante Einsparmöglichkeiten. Klimatisierung als ökologische und ökonomische Herausforderung Ausreichend Kühlleistung für Leistungselektronik zur Verfügung zu stellen, genügt angesichts steigender Klima- und Umweltprobleme nicht mehr. Immer größere Bedeutung gewinnt der Weg, auf dem das erreicht wird. Vorhandene Ressourcen müssen effektiv und ökonomisch genutzt werden. Als zentrales Thema leitet sich daraus die Forderung nach höchster Energieeffizienz ab. Es ist es deshalb ein Gebot der wirtschaftlichen Vernunft, alle sich bietenden Einsparungspotenziale auch zu nutzen. Nicht verbrauchte Energie entlastet die Umwelt. Gleichzeitig lassen sich damit die Betriebskosten kräftig senken. Intuitiv gefundene Lösungen dagegen passen nur selten. Sie sind entweder Energieverschwender oder aber gefährden den ausfallsicheren Betrieb der Elektronik durch Überhitzung. Auf konstant hohe Kälteleistung achten Bei der Auswahl von energieeffizienten Klimageräten gilt: Hohen Kälteleistungszahlen, die im Dauerbetrieb aufrecht erhalten werden, sind bei Investitionen ein höherer Stellenwert einzuräumen als einem vordergründig niedrigen Preis. Denn wie bei Haushaltsgeräten – Stichwort Energieeffizienzklasse – wird der günstigere Beschaffungspreis in kürzester Zeit durch den höheren Verbrauch aufgefressen. Dabei geben die von unabhängigen Prüfinstituten bestätigten Leistungsangaben nach DIN3168 auf den Kühlgeräten eine wichtige Entscheidungshilfe: Es stellt sicher, dass die auf dem Typenschild angegebenen Nutzkühlleistungsdaten auch tatsächlich erreicht und eingehalten werden. Rittal hat deshalb die neue Generation der TopTherm-Plus-Kühlgeräte nochmals leistungsgesteigert. Das Ergebnis sind dabei Kälteleistungszahlen von bis zu 2,3. Bei vielen herkömmlichen Kühlgeräten liegen diese Kälteleistungszahlen bei rund 1,6 – gelegentlich sogar unter 1,0. Als nächsten Schritt hat Rittal ein neues Energie-Effizienz-Label nach DIN EN ISO14021 eingeführt. Es garantiert den Anwendern nachvollziehbar höchste Effizienz des Energieeinsatzes in der Gesamtbilanz des Systems. Diese \’Hersteller-Selbstverpflichtung\‘ wurde in enger Zusammenarbeit mit den unabhängigen Institutionen TÜV Nord, Fraunhofer Gesellschaft (IPA) und Deutsche Montan Technologie (DMT) erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Mit dem \’Efficiency-Label\‘ werden Schaltschrank-Kühlgeräte gekennzeichnet, die nachweislich den Vorgaben nach DIN3168 entsprechen. Diese Norm wird zwar im Markt breit zitiert, jedoch leider nicht seriendeckend eingehalten. Nanobeschichtung sichert Kälteleistung Konstante Kälteleistung ist ein wesentlicher Energiesparfaktor. Genauso wichtig, wie Kühlgeräte mit einer hohen Kälteleistungszahl zu bauen, ist es, diese Kühlleistung während des Betriebs auch konstant hoch zu halten. Dem steht im Alltag die Problematik der Verschmutzung der für den Wärmeaustausch wichtigen Bauteile entgegen. Mit der Ablagerung von Staub- und Schmutzpartikeln auf Kühllamellen und Luftfiltern fällt die Kühlleistung von Klimageräten stark ab. Bei belasteter Umgebung ist in kürzester Zeit mit Leistungsverlusten von 30 bis 50% und einem adäquaten Anstieg des Stromverbrauchs zu rechnen. Rittal zeigt, dass es auch anders geht: Durch Nano-Lackierung auf der Oberfläche des Verflüssigerpaketes entsteht eine Polymerstruktur, die durch einen hohen Kohlenstoffanteil (Diamanteffekt) besonders hart und darüber hinaus glasartig glatt ist. Aufgrund der geringeren Schmutzhaftung bleibt der Verflüssiger länger sauber. Auf Filtermatten kann selbst in belasteter Umgebung oft gänzlich verzichtet werden. Das bedeutet für die Praxis: Die Kühlleistung bleibt länger auf einem konstant hohen Wert. Bis zu 45% weniger Stromverbrauch Mit seinen neuen Energiespar-Kühlgeräten \’Cool Efficiency\‘ geht Rittal noch einen Schritt weiter. Der Klimaspezialist setzt jetzt neue Standards bei umweltfreundlichen und kosteneffizienten Lösungen für die Schaltschrank-Klimatisierung. Basis der neuen Energiesparer, die jetzt nicht nur in der 1.000, sondern auch 2.000W-Klasse erhältlich sind, sind die Rittal-TopTherm-Plus-Kühlgeräte der Baureihen SK 3304 und SK 3328. Durch den Einsatz neuester Kältekompressor- und Lüftertechnologien sowie der optimierten Anordnung der Wärmetauscher-Komponenten und Kältemittelfüllmengen lassen sich noch mehr Energieeinsparungen erzielen. So kommt bei den Lüftermotoren die EC-Technologie (electronic commutation) zum Einsatz. Dabei haben die Außenläufermotoren mit elektronischer Kommutierung einen dynamisch gewuchteten Rotor mit mehrpoligem Magneten. Die Rotorlage wird über drei Hallsensoren erfasst. Die Motorversorgung und Regelung erfolgt über eine externe Betriebselektronik. Präzisionskugellager sorgen für eine hohe Lebensdauer und geringe Geräuschentwicklung. Vergleichbar fortschrittlich zeigen sich auch die Kompressoren. Alles dies – verbunden mit einer Optimierung des Kühlmittelinhalts – bedeutet zunächst einen höheren gerätetechnischen Aufwand und damit verbunden einen etwas höheren Kühlgerätepreis. Demgegenüber steht jedoch der Vorteil, dass die neue \’Energy-Saver-Serie\‘ den Energieverbrauch bei gleicher Kühlleistung um bis zu 45% gegenüber den Vorgängermodellen reduziert. Welche Einsparungen sich konkret mit den Cool-Efficiency-Kühlgeräten gegenüber Standard-Kühlgeräten ergeben, verdeutlicht der neue Energiespar-Rechner auf der Internetseite des Anbieters. Rittal bietet damit seinen Kunden eine Entscheidungsalternative, um über den Vergleich von Gerätebeschaffungspreis und Energie-Verbrauchs-Charakteristik die für den jeweiligen Anwendungsfall am besten geeignete Lösung zu wählen. Egal wie die Entscheidung dabei ausfällt: Alle aktuellen Kühlgeräte von Rittal tragen das neu eingeführte Energie-Effizienz-Label und garantieren damit die Einhaltung der auf dem Typenschild und in den gedruckten Unterlagen angegebenen Leistungsdaten im Serieneinsatz. Bis zu 45% weniger CO2-Ausstoß Eindrucksvoll sind die Einsparungspotenziale, die bei CO2-Ausstoß per \’Cool Efficiency\‘ möglich werden. Sie setzen folgende Parameter voraus: Betrieb unter Volllast zu 70%, unter Teillast zu 30%. Betriebszeit 16 Stunden pro Tag an 240 Tagen im Jahr. Gegenüber 405kg pro Jahr bei einem Standardgerät liegt diese bei den Cool-Efficiency-Lösungen bei nur 223kg CO2. Wiederum hochgerechnet auf 200 Geräte ergibt dies eine Einsparung von rund 36.000kg im Jahr – eine Entlastung, die der Umwelt gut tut. Die Neuentwicklung aus Herborn verfügt serienmäßig über nanobeschichtete Verflüssiger und integrierte elektrische Kondensatverdunstung. Während die Nanobeschichtung vor allem für einen konstant hohen Wirkungsgrad sorgt und durch die bei den meisten Anwendungen überflüssigen Filtermatten minimale Wartungskosten gewährleistet, trägt die elektronische Kondensatverdunstung auch zur Erhöhung der Unfallsicherheit durch das Vermeiden von Pfützenbildung durch unkontrolliert austretendes Kondensat bei. Fazit Auf Ertrag und Wachstum ausgerichtete Wirtschaftssysteme müssen eine vorteilhafte Bilanz aufweisen. Ganzheitliche Betrachtungen der Energieeffizienz bei der Klimatisierung von Elektronik sind deshalb angesagt. Rittal betreibt bereits seit Jahrzehnten umfangreiche Grundlagenforschung und neue Wege erschließende Vorausentwicklungen. Daraus sind immer wieder Neuerungen hervorgegangen – wie beispielsweise vor Jahren die \’Pro Ozon\‘-Initiative mit den ersten FCKW-freien Kühlgeräten für die Elektronik. Ein weiteres Beispiel sind die hier beschriebenen \’Cool Efficiency\‘-Kühlgeräte. Neu im Programm sind auch Thermoelectric-Cooler nach dem Peltierprinzip, die durch einen einzigartig hohen Wirkungsgrad überzeugen – bei kleinen Baumaßen, geringem Gewicht und günstigem Preis. In ihrer Summe garantieren alle diese Neuerungen aus Herborn den Anwendern nachvollziehbar höchste Effizienz des Energieeinsatzes als Gesamtbilanz dieser Systeme. Kasten 1: Was ist eigentlich das Energie-Effizienz-Label von Rittal? Intention: Rittal übernimmt mit der Einführung des \’Efficiency-Labels\‘ nach DIN EN ISO eine Pionierfunktion für den Bereich Schaltschrank-Klimatisierung in der gesamten Branche. Erreicht wird dabei eine klare, von jedem nachvollziehbare Darstellung der Leistungsdaten und der Gesamtleistung entsprechend gekennzeichneter Geräte, die zudem von unabhängigen Institutionen bestätigt sind. Als Leistungszeichen hebt es innovative Vorzeigeprodukte aus der Summe des Angebotes anderer Marktteilnehmer heraus. Kasten 2: Test in der Automobilindustrie bestätigt Nachdem Rittal Anfang 2008 seine neuen Energiespar-Kühlgeräte im Markt vorgestellt hat, wurde die Klima-Innovation unter realen Feldbedingungen in der Automobilindustrie getestet. Erste Ergebnisse von Vergleichsmessungen bei einem europäischen Automobilhersteller zwischen einem Seriengerät der Rittal-TopTherm-Familie und der neuen Cool-Efficiency-Kühlgeräteserie liegen seit Oktober vor. Gegenüber einem Stromverbrauch von 178,2W/h bei Seriengeräten weisen die neuen Cool Efficiency-Kühlgeräte lediglich einen Verbrauch von 97,1W/h auf. Damit verbrauchen die Cool- Efficiency-Kühlgeräte nach ersten Messungen bis zu 45% weniger Energie. Kasten 3: Zielrichtung der Normen DIN3168 und DIN EN ISO14021 DIN3168 ist die Prüfnorm für Kühlgeräte zur Messung der Leistungsabgabe. Bestimmt wird die Kälteleistungszahl, das ist der Quotient aus Nutzkühlleistung und elektrischer Leistungsaufnahme des Geräts. Bewertet wird also die effektive Kühlleistung, die erbracht wird. Die DIN EN ISO14021, der das Energie-Effizienz-Label von Rittal entspricht, ist dagegen die Verfahrensvorschrift zur Vergabe eines Umweltzeichens. Vorteile für den Anwender: Das Energie-Label ist eine Hersteller-Selbstverpflichtung. Das bedeutet, dass sich der Anwender zu 100% auf die Kälteleistungszahl des Typenschildes verlassen kann und jederzeit eine definierte Leistung erhält. Das Fraunhofer Institut (IPA) und TÜV Nord bestätigen dies als neutrale Stellen. Dies gilt nicht nur für einige Mustergeräte, die geprüft wurden, sondern für den (Groß-) Serieneinsatz. SPS/IPC/Drives: Halle 5, Stand 111
Rittal GmbH & Co. KG
