Energiebedarf und Betriebskostenim Vergleich

Energiebedarf

Verschiedene Studien haben gezeigt, dass der Energiebedarf von Supermärkten primär von den o. g. Funktionen abhängt. Die im Beispiel verglichenen Märkte liegen in unmittelbarer Nähe zueinander, wodurch geografische Unterschiede infolge der dominanten Kühlfunktion nicht ins Gewicht fallen (Bild 1). Grund hierfür ist die Dominanz der Kühlung von Lebensmitteln. Bild 2 zeigt dies deutlich für einen typischen Supermarkt. Zu ergänzen ist, dass ca. 80 Prozent der Gewerbekälte auf die Kühlregale entfallen. Abhängig von der Größe des Marktes ändern sich die Anteile der verschiedenen Verbrauchsarten (Bild 2), doch bleiben die Wärme- und Kälteerzeugung für die Kühlung der Lebensmittel und die Klimatisierung des Raumes dominierend. Hier ist das größte Potenzial für Einsparungen.

Einsparmöglichkeiten

Die zentrale Idee des EcoLine-Systems ist, die Komponenten für die Wärme- und Kälteerzeugung zu koppeln und über eine zen­trale Regelung zu optimieren. Konkret heißt das, dass die Gewerbekühlung mit einer Wärmepumpe kombiniert wird. Daneben gibt es noch ergänzende Maßnahmen hinsichtlich Hardware und Betriebsweise.

Das EcoLine-Prinzip

Die Wärmepumpe erzeugt bei Bedarf Kälte zur Kuhlung des Gebäudes. Parallel sorgt sie für die Unterkühlung des Kältemittels und steigert dadurch die Leistungszahl um 50 Prozent. In der Nacht lädt die Wärmepumpe den Eisspeicher. Tagsüber unterstützt dieser die Raumklimatisierung und Gewerbekälte. An kühlen Tagen nutzt die Wärmepumpe die Abwärme der Gewerbekälte über einen gemeinsamen Wasserkreislauf. Gleichzeitig wird durch Hoch- und Niederdruckänderung der Betriebspunkt beider Komponenten optimiert. Die Wärmepumpe arbeitet somit unabhängig von der Außentemperatur. Die Leistungszahl erhöht sich gegenüber konventionellen Kälteanlagen um bis zu 194 Prozent. Die integrierten Lüftungsgeräte entfeuchten die Raumluft. Durch die geringere Luftfeuchtigkeit in den Gängen vor den Kühlregalen sinkt auch der Energieverbrauch der Kühlmöbel (Bild 2). Das Entfeuchten wirkt sich auch positiv auf die Abtauzyklen aus: Da sich weniger Wasserdampf niederschlägt, muss weniger oft abgetaut werden. Die innovative, zugfreie Luftverteilung baut Temperaturschichtungen ab und sorgt für eine gleichmäßige Temperatur. Das erhöht den Komfort in den Verkaufsräumen insbesondere im Kühlfall. Ein weiterer Pluspunkt in diesem System ist die Verwendung eines Eisspeichers als Kältepuffer. In den günstigen Nachttarifstunden speichert er die von der Wärmepumpe erzeugte Kälte und gibt diese über den Tag zur Deckung der Bedarfsspitzen wieder ab. Deshalb kann die Anlage kleiner dimensio­niert werden. Diese Kosteneinsparung ist nicht zu verachten, denn in Frankreich richtet sich der Grundpreis des Stromes nach der Anschlussleistung. Daher sind geringe Anschlussleistungen anzustreben.

Regelung

Voraussetzung für die aufgezeigten Effekte ist, dass alle Module des Systems vernetzt sind und in einem optimalen Miteinander harmonieren. Notwendig dafür ist eine laufende Erfassung der Daten mittels Energie-Monitoring, aber auch eine dynamische Regelung in Abhängigkeit des Bedarfs (Bild 3).

Betriebserfahrungen

Wie eingangs erläutert, wurden Daten zweier identischer Märkte in Frankreich verglichen. Da beide sich in unmittelbarer Nähe befinden, können geografische Unterschiede komplett außer Acht gelassen werden. Mit demselben Raumkonzept und einer nahezu identischen Gesamtfläche in Embrun mit 2500 m² und in Sisteron mit 2350 m² kann man hier die Werte sehr gut vergleichen.

Wie dem Bild 5 zu entnehmen ist, sind die Anschlussleistungen beider Märkte unterschiedlich, was entsprechend der Preispolitik von EDF auch zu einer unterschiedlichen Tarifeinstufung führt. Vergleicht man aber nur den Stromverbrauch beider Märkte (Bild 4), so wurden im Markt Embrun knapp 40 Prozent weniger Strom verbraucht als im Schwestermarkt mit herkömmlicher Anlagentechnik. Betrachtet man die Kosten, welche wie erwähnt in Abhängigkeit der Anschlussleistungen stehen, erreicht man hier sogar Einsparungen von 65 Prozent (Bild 5).

Fazit

Die intelligente Vernetzung von Kältetechnik und Raumlufttechnik in Supermärkten zahlt sich aus. Der Vergleich der Verbrauchsdaten macht die massiven Einsparungen deutlich, welche mit EcoLine erzielt werden (Bild 6).

Diese ergeben sich aus der gewerke­übergreifenden Regelung und Steuerung aller Wechselwirkungen zwischen Kälte- und Raumlufttechnik in Supermärkten. Durch die niedrigeren Betriebskosten amortisiert sich die zusätzliche Investition in ein EcoLine-System in der Regel schon in ein bis zwei Jahren. -

ist Produktmanager EcoLine bei Hoval aus Rottenburg.