Eine Pumpe ist keine Glühlampe

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Die EU-Ökodesignrichtlinie hat das Ziel, die Umweltauswirkung von energieintensiven Produkten durch eine optimierte Gestaltung zu verbessern. Da Pumpen viel Energie brauchen, fallen auch einige Bauarten unter diese Richtlinie. Durch besseres Design lässt sich bei ihnen zwar Energie einsparen. Wesentlich mehr erreicht man, wenn man die Pumpe nicht isoliert, sondern mit dem notwendigen Elektromotor und einer Steuerung zusammen als ein Aggregat betrachtet. Die europäischen Pumpenhersteller haben deshalb einen so genannten erweiterten Produktansatz (EPA) erarbeitet, der im anstehenden EU-Gesetzgebungsverfahren behandelt wird.

Europa hat nach China und den USA den drittgrößten Stromverbrauch der Welt – rund 3.300 Terrawattstunden (TWh) im Jahr. Davon entfallen über 300 TWh auf elektrische Pumpen. Das ist ungefähr so viel, wie 30 große Kohlekraftwerke an Strom produzieren. Kein Wunder, dass die EU-Kommission bei ihrem Bestreben, den Verbrauch zu senken, schon früh auch eine Regulierung der Pumpen ins Auge gefasst und eine Prüfung in Auftrag gegeben hat. „Die Kommission hat sich diejenigen Produkte und Produktgruppen herausgesucht, die den relativ höchsten Energieverbrauch haben und bei denen man größere Einsparpotenziale vermutete“, sagt Christoph Singrün, Geschäftsführer des VDMA Fachverbands Pumpen + Systeme. Pumpen gehörten ganz klar zu dieser Gruppe.

Im Unterschied zu vielen Branchen, die sich durch eine Regulierung eingeengt sehen und sich dagegen zu wehren versuchen, hat die europäische Pumpenindustrie eine sinnvolle Regulierung von Beginn an begrüßt. Denn im Grunde setzte sich auf politischer Ebene fort, was man selbst schon 2004 begonnen hatte: die Suche nach Effizienzgewinnen. Der europäische Pumpenverband Europump hat am Beispiel von Wasserpumpen ermittelt, dass sich ihr Stromverbrauch von 137 TWh im Jahr um 35 TWh verringern lässt. Damit ließen sich etwa 4 Kohlekraftwerke abschalten. Diese Einsparung kann erreicht werden, wenn man die Pumpleistung exakt am Pumpbedarf ausrichtet. Das funktioniert mithilfe einer Steuerung, zum Beispiel eines Frequenzumrichters. Dieses Gerät ermöglicht es, die Drehzahl des die Pumpe antreibenden Motors zu verringern und damit auch die Leistung der Pumpe. Normalerweise läuft der Motor einer Pumpe immer mit einer festen Drehzahl, die Pumpe fährt sozusagen immer mit Vollgas. Auch dort, wo der Bedarf an Pumpleistung variiert. In einem Hotel, beispielsweise, ist der Wasserbedarf auf den Zimmern morgens besonders hoch, weil die Gäste duschen wollen, mittags dagegen ist er vergleichsweise niedrig, weil kaum Gäste im Hotel sind. Der Motor der Pumpe wird aber den ganzen Tag so viel Strom verbrauchen, wie nur morgens benötigt wird. Wird weniger gebraucht, wird der Motor gedrosselt. Die Energie verpufft.

Die richtigen Kosten im Blick haben

„Die Einsparung entsteht dadurch, dass wir regeln statt drosseln. Wir erreichen die 35 TWh also durch eine Eindämmung der Verschwendung“, sagt Thomas Heng, der beim Pumpenhersteller KSB für Serienpumpen zuständig ist und bei Europump in verschiedenen Arbeitsgruppen mitarbeitet. Die enorme Energieeinsparung resultiert also aus dem idealen Zusammenspiel von Motor, Frequenzumrichter und Pumpe. Sie kann folgerichtig nicht erreicht werden, wenn man nur die Pumpe oder den Motor allein betrachtet.

Warum also wird diese Einsparung heute kaum genutzt? „Weil man nur die Anschaffungskosten und nicht die Kosten über den gesamten Lebenszyklus betrachtet. Mit Frequenzumrichter kostet eine Pumpe deutlich mehr als ohne“, sagt Heng. Die teurere Pumpe würde sich in den meisten Fällen nach etwa zwei bis vier Jahren amortisieren. Zumindest in der Industrie sei das eine lange Zeit, da müsse sich eine Investition oft schon nach zwei Jahren oder noch schneller rechnen. Die Industrie verzichtet also bislang weitgehend auf eine möglichst effiziente Auslegung ihrer Pumpen. Das wiegt umso schwerer, als die Anlagenplaner oft großzügige Leistungsreserven vorsehen und zur Überdimensionierung neigen. Pumpen werden auf einen möglichst hohen Betriebspunkt ausgelegt, auch wenn der in der Praxis nie erreicht wird. Man will auf Nummer sicher gehen. Hat man nun aber eine ohnehin viel zu große Pumpe und fährt diese noch dazu immer auf „Vollgas“ ist die Energieverschwendung naturgemäß riesig.

Produktansatz greift zu kurz

Frank Ennenbach

Da die Pumpenhersteller diese Verschwendung erklärtermaßen eindämmen wollen, kommt ihnen eine Regulierung daher gerade recht. Die Sache hat allerdings einen Haken: Die Kommission verfolgt in der 2009 verabschiedeten Ökodesignrichtlinie einen engen Produktansatz. Das kommt daher, dass diese Richtlinie anfangs vor allem neue Verbraucherprodukte im Auge hatte, wie Kühlschränke, Fernseher und die Glühlampe. Eine Glühlampe macht man an oder aus. Ist sie an, verbraucht sie Strom, ist sie aus, verbraucht sie keinen. Eine Glühlampe ist autark, eine Pumpe nicht. Würde man eine Pumpe separat betrachten und auf Stromsparen trimmen, bekäme man nach der Untersuchung von Europump nur mit extremen Design- und Produktionsaufwand einen Einspargewinn von 5 TWh hin statt der 35 TWh bei einer Aggregats-betrachtung. Grundsätzlich zeigt sich die EU-Kommission bereit, den erweiterten Produktansatz als Basis für die Effizienzbetrachtung in Erwägung zu ziehen. Aber sie kann das nicht allein entscheiden. „Das Problem sind die Mitgliedsstaaten. Sie sagen, der erweiterte Produktansatz sei für ihre Marktaufsichtsbehörden zu schwierig zu überprüfen“, sagt Frank Ennenbach, Vorsitzender der Normungskommission bei Europump und Manager beim Pumpenhersteller Sulzer. Das Argument der Kritiker lautet: Wenn man drei unterschiedliche Produkte zu einem zusammenbaut, kann niemand überprüfen, ob das auch richtig gemacht wurde und die Einsparungen infolgedessen greifen.

Das Gegenargument lautet Heizungspumpe. Für diese kleine Pumpe, die hunderttausendfach in Häusern verbaut wird, gibt es bereits eine Regulierung – und das, obwohl es sich dabei um ein Aggregat handelt, bei dem genaugenommen der erweiterte Produktansatz angewendet wurde. In dem kleinen Gerät sind nämlich Pumpe, Frequenzumrichter und Motor auf engstem Raum zusammengebaut. Die Kommission hat also das Gerät als Produkt angesehen, obwohl es aus drei einzelnen Produkten besteht. Die ersten Heizungspumpen wurden im Zuge der Ökodesignrichtlinie bereits 2013 reguliert.

Zweiter EPA-Versuch für Wasserpumpen

Markus Teepe

Seit 2012 gibt es auch die grundsätzliche Regulierung der Wasserpumpen, allerdings nur der eigentlichen Pumpe, also der Hydraulik, die eine Flüssigkeit von A nach B befördert. „Wir wollen versuchen, in der anstehenden Revision den erweiterten Produktansatz auch bei Wasserpumpen durchzusetzen“, sagt Markus Teepe, Vorsitzender der Arbeitsgruppe Ökodesign bei Europump und Repräsentant des Pumpenherstellers Wilo. Bislang unterliegen Heizungspumpen als Aggregat und Wasserpumpen als Komponente der Regulierung. Das liegt zum einen daran, dass es davon am meisten gibt, zum anderen auch daran, das große Industriepumpen häufig so speziell sind, dass man sie kaum in eine Kategorie zusammenfassen kann.

In der EU-Kommission ist es üblich, Entscheidungen alle 5 Jahre zu überprüfen. Die Überprüfung der Wasserpumpenfrage hat sich verzögert, steht jetzt aber noch für dieses Jahr an. Gewöhnlich lässt die Kommission solche technischen Sachverhalte von externen Consultants prüfen, bevor sie zu einer Entscheidung kommt. Diese Experten setzen sich mit allen Beteiligten zusammen. Hier müssen die Pumpenhersteller also mit ihren Argumenten überzeugen.

Drohenden Wettbewerbsnachteil abwenden

Was aber, wenn der erweiterte Produktansatz schlussendlich nicht akzeptiert wird? „Wir sehen die Gefahr, dass wir die 35 TWh, die wir einsparen könnten, nicht einsparen“, sagt Ennenbach, „wir verpassen dann die Chance, einen großen Beitrag zur Nachhaltigkeit und Klimaschutz zu leisten. Wir haben alles da. Wir brauchen nur den Gesetzgeber, der die richtigen Entscheidungen trifft.“ Aber neben der ökologischen Verantwortung geht es auch um die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Pumpenindustrie. Denn in anderen Teilen der Welt gibt es längst drastische Effizienzvorgaben für Pumpen. In den USA, zum Beispiel, und auch in Kanada. Bald auch in China. „Wir als Hersteller müssen etwas tun, um diese Märkte nicht zu verlieren. Wollen wir weiter Technologieführer sein, müssen wir die Effizienzgewinne in Europa zeigen“, sagt Ennenbach.

www.vdma.org

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