Mit dreh­zahl­ge­re­gel­tem Pump­sys­tem zu effi­zi­en­ter Wasserversorgung

Reicht der Min­dest­ver­sor­gungs­druck nicht aus, sor­gen Druck­erhö­hungs­an­la­gen sowohl in Wohn- und Büro­ge­bäu­den als auch in Kran­ken­häu­sern und Indus­trie­be­trie­ben für eine zuver­läs­si­ge Was­ser­ver­sor­gung. Das kos­tet Ener­gie. Spar­sa­me und „grü­ne“ Unter­neh­men sowie Kom­mu­nen rüs­ten her­kömm­li­che inef­fi­zi­en­te Sys­te­me um, denn mit einer varia­blen Dreh­zahl­re­ge­lung lässt sich viel Geld sparen.

Heut­zu­ta­ge benö­ti­gen vie­le Geschäfts- und Wohn­häu­ser Druck­erhö­hungs­an­la­gen (DEA), um einen aus­rei­chen­den Druck für die Was­ser­ver­sor­gung in jedem Stock­werk sicher­zu­stel­len. Auch etli­che Kran­ken­häu­ser, in denen der Was­ser­be­darf immens und zudem stark schwan­kend ist, kom­men ohne DEAs kaum aus. Auch bei Indus­trie­be­trie­ben, die auf zuver­läs­si­ge Was­ser­ver­sor­gung mit einem bestimm­ten Min­dest­druck ange­wie­sen sind, wie etwa Unter­neh­men der Geträn­ke- und Nah­rungs­mit­tel­in­dus­trie, kom­men DEA zu Ein­satz. Betrei­ber oder Faci­li­ty Mana­ger sind gleich­zei­tig gefor­dert, den Ener­gie­ver­brauch der Gebäu­de und Anla­gen zu opti­mie­ren. Her­kömm­li­che Druck­erhö­hungs­an­la­gen arbei­ten aller­dings mit einer fes­ten Dreh­zahl. Ihr Ener­gie­ver­brauch ist dem­nach immer gleich, auch bei gerin­gem Was­ser­be­darf. In Gebäu­den mit stark schwan­ken­dem Bedarf wie Hotels oder in bestimm­ten Indus­trie­be­trie­ben sorgt das für lan­ge Pum­pen­lauf­zei­ten. Der Betrieb eines Pump­sys­tems mit kon­stan­ter Dreh­zahl ist daher kost­spie­lig und ineffizient.

Eine Was­ser­ver­sor­gung ist dar­über hin­aus auch über eine Druck­erhö­hungs­an­la­ge unter  Ver­wen­dung von Steue­run­gen mit Druck­schal­ter mög­lich. Auch die­ses Sys­tem ver­braucht viel Ener­gie. Zusätz­lich besteht hier­bei die Gefahr von Druck­spit­zen und Strö­mungs­ge­räu­schen im Sys­tem, wenn die Pum­pe bei maxi­ma­ler Dreh­zahl läuft.

Umrüs­ten auf varia­ble Drehzahl

Wesent­lich effi­zi­en­ter arbei­ten die Pump­sys­te­me in DEA, wenn man sie von fes­ter auf varia­ble Dreh­zahl umstellt. Nur bei einem dreh­zahl­ge­re­gel­ten Pump­sys­tem ist sicher­ge­stellt, dass die jeweils benö­tig­te Men­ge Was­ser geför­dert und der Bedarf nicht über­schrit­ten wird. Dadurch wer­den die Ener­gie­kos­ten deut­lich gesenkt. Mes­sun­gen zufol­ge kann der Ener­gie­ver­brauch durch die Umrüs­tung einer kon­ven­tio­nel­len Druck­erhö­hungs­an­la­ge mit fes­ter Dreh­zahl zu einer dreh­zahl­ge­re­gel­ten Anla­ge um bis zu 50 Pro­zent gesenkt werden.

Wie kann man ein her­kömm­li­ches Sys­tem auf varia­ble Dreh­zahl umrüs­ten? Und wel­chen Auf­wand kos­tet das? Vor­aus­set­zung ist ein Dreh­zahl­reg­ler, der für das bestehen­de Sys­tem kom­pa­ti­bel ist. Das gilt etwa für die neu­es­te Genera­ti­on Hydro­var, ein  Dreh­zahl­reg­ler der Mar­ke Lowa­ra von Xylem. Sie kön­nen auf jede vor­han­de­ne Druck­erhö­hungs­an­la­ge nach­ge­rüs­tet wer­den. Der Ein­bau der moder­nen, kom­pak­ten Fre­quenz­um­for­mer ist für erfah­re­ne Pum­pen­mon­teu­re schnell und ein­fach mög­lich. Die Reg­ler kom­mu­ni­zie­ren nach dem Umbau über ein inter­nes Bus­sys­tem, um sicher­zu­stel­len, dass die ein­ge­setz­te Men­ge an Ener­gie und die damit geför­der­te Men­ge Was­ser dem tat­säch­li­chen Bedarf entspricht.

Ener­gie spa­ren und das Pump­sys­tem schonen

Die redu­zier­ten Ener­gie­kos­ten sind sicher­lich das über­zeu­gends­te Argu­ment für die Umrüs­tung von Pum­pen mit fes­ter Dreh­zahl auf Dreh­zahl­re­ge­lung. Doch das ist nicht der ein­zi­ge Vor­teil. Vom intel­li­gen­ten Hydro­var pro­fi­tiert ein Pump­sys­tem viel­fäl­tig: So erkennt der inte­grier­te Tro­cken­lauf­schutz, ob das Sys­tem nach einem Was­ser- oder Strom­aus­fall, der die Pum­pen außer Betrieb gesetzt hat, druck­los ist. Sind die Pum­pen wie­der in Betrieb, wird das Sys­tem durch den Sanft­an­lauf lang­sam wie­der gefüllt. Das sanf­te Hoch­lau­fen ver­mei­det Druck­stö­ße und schont die Arma­tu­ren, da die Fließ­ge­schwin­dig­keit nicht schlag­ar­tig erhöht wird. Wür­de die Pum­pe sofort mit maxi­ma­ler Leis­tung arbei­ten, hät­te das Druck­spit­zen und ‑schlä­ge zur Fol­ge, die Lecka­gen und Rohr­brü­che nach sich zie­hen können.

In einer dreh­zahl­ge­re­gel­ten Druck­erhö­hungs­an­la­ge wer­den Tei­le, die übli­cher­wei­se rasch ver­schlei­ßen, wie bei­spiels­wei­se Motor­la­ger, geschont. Sie errei­chen dadurch eine län­ge­re Stand­zeit. Die meis­ten Pum­pen, die bei vol­ler Dreh­zahl lau­fen, müs­sen regel­mä­ßig gewar­tet wer­den. Die Umrüs­tung zu einem dreh­zahl­ge­re­gel­ten Sys­tem erhöht die Lebens­dau­er der Pum­pe und führt zu Geld­ein­spa­run­gen. Auch kön­nen Pla­ner den öko­lo­gi­schen „Fuß­ab­druck“ der Anla­ge erheb­lich redu­zie­ren, da ein Dreh­zahl­re­gel­sys­tem kei­ne gro­ßen Aus­deh­nungs­ge­fä­ße erfor­dert – ein wei­te­rer Vor­teil, sowohl bei neu­en Anla­gen als auch bei Nach­rüs­tun­gen. Das spart nicht nur Geld, son­dern zusätz­lich Platz.

Dreh­zahl­re­ge­lun­gen tra­gen also wesent­lich dazu bei, die Anfor­de­run­gen der End­ver­brau­cher zu erfül­len, ins­be­son­de­re bei gro­ßen Bedarfs­schwan­kun­gen. Ange­sichts stei­gen­der Ener­gie­kos­ten müs­sen Pla­ner, Bau­her­ren, Faci­li­ty Mana­ger und Anla­gen­be­trei­ber auch die Kos­ten von Pum­pen mit fes­ter Dreh­zahl genau auf­zei­gen. Der Ein­satz eines Dreh­zahl­reg­lers wie der Hydro­var von Lowa­ra oder eine neue Pum­pe mit Dreh­zahl­re­ge­lung loh­nen sich, da sich die Inves­ti­ti­on schon nach kur­zer Zeit amortisiert.