Erfindergeist als „Teil der Gene“

Viele Länder, die lange Zeit nur als verlängerte Werkbank westlicher Firmen bekannt waren, oder die mit dem Stigma versehen waren, nur abzukupfern und Plagiate zu erzeugen, haben sich deutlich weiterentwickelt – allen voran China. Auch auf technologisch anspruchsvollen Produkten steht heutzutage immer häufiger „Made in China“. Als etablierter Hersteller hochwertiger Produkte darf man sich daher nicht auf seinen Lorbeeren ausruhen und meinen, dass man seinen Technologievorsprung ohne größere Anstrengungen auf Dauer halten kann. Dies hat auch der Ventilatorenhersteller ebm-papst (www.ebmpapst.com/de ) erkannt und setzte seine Branchentage Klimatechnik im September 2015 unter das Motto „Effizienz leben. Maßstäbe setzen.“.

„Wir müssen im Land der Ingenieure weiter auf Innovationen setzen“, forderte folgerichtig Thomas Borst, Geschäftsführer Vertrieb und Marketing bei ebm-papst, in seiner Begrüßungsansprache. „Bei ebm-papst ist der Erfindergeist Teil unserer Gene. Wir tun alles dafür, unsere Produkt- und Serviceleistungen immer weiter zu verbessern und als Problemlöser für unsere Kunden aufzutreten.“ Dass dies keine leeren Worthülsen waren, davon konnten sich die Teilnehmer der „Branchentage Klimatechnik“ überzeugen. Schwerpunkt des ersten Tages war die zentrale Lüftungs- und Klimatechnik bei Raumlufttechnischen Geräten (RLT). Auf die Inhalte dieser Vorträge wird nachfolgend genauer eingegangen.

Am zweiten Branchentag lag der Fokus auf dezentraler Lüftungs- und Klimatechnik in Wohn- und gewerblichen Gebäuden. Da die zentrale Klimatechnik eher das Beschäftigungsfeld von KKA-Lesern ist, sollen im Rahmen dieses Berichts die Inhalte des zweiten Tags nur kurz angerissen werden: Hier wurden moderne Konzepte zur Gebäudebelüftung vorgestellt, denn auch hier gelten immer strengere Verordnungen hinsichtlich der Effizienz. Weitere Themen waren EMV (elektromagnetische Verträglichkeit), kontrollierte Wohnraumlüftung, Lüftungskonzepte in Passivhäusern, Strömungssimulation und Psychoakustik.

Ab 2018 wird die Decke dünn

Natürlich standen bei den Branchentagen auch Produktentwicklungen aus dem Hause ebm-papst im Mittelpunkt mehrerer Vorträge. Aber auch Kunden und Partner kamen in Vorträgen zu Wort, die aus ihrer Sicht das Thema Klimatechnik beleuchteten, so dass den Teilnehmern in Mulfingen eine große Bandbreite an unterschiedlichen Themen präsentiert wurde. So berichtete Martin Törpe, Produkt-Management AL-KO Therm (www.al-ko.com/de), über die kommenden Ökodesign-Anforderungen an zentrale Lüftungsgeräte und deren Auswirkungen auf die RLT-Hersteller sowie die richtige Ventilatorauswahl. Ab 2016 – mit einer Verschärfung ab 2018 – gelten neue Mindesteffizienzstandards für Lüftungsgeräte. Verantwortlich für die Einhaltung der Richtlinie ist der Gerätehersteller, aber auch Planer und Anlagenbauer sollten sich dringend mit dem Thema beschäftigen, denn eine „Planung aus der Schublade“ mit althergebrachten Geräten wird im nächsten Jahr kaum noch möglich sein. So müssen beispielsweise ab 2016 alle kombinierten Zu-/Abluftgeräte zwingend mit einer Wärmerückgewinnung ausgestattet sein. Der Mindestwirkungsgrad liegt dabei ab 2016 für Kreislaufverbundsysteme bei 63 % (2018: 68 %), für alle anderen WRG-Systeme bei 67 % (2018: 73 %). Und 2018 werde die Decke für Gerätehersteller richtig dünn, betonte Martin Törpe: „Da hängt die Messlatte schon sehr hoch. Hier müssen die Hersteller noch effektivere Ventilatoren und Wärmetauscher liefern, sonst sind die Anforderungen für uns als Lüftungsgeräteproduzenten kaum zu meistern.“ Er setzte sogar ein Fragezeichen hinter die tatsächlich mögliche technische Realisierbarkeit mancher Ökodesign-Anforderungen, schließlich seien durch die Physik Grenzen gesetzt. In jedem Falle seien enorme Anstrengungen erforderlich. Er riet allen Planern, ihre für 2016 vergebenen Aufträge noch einmal zu überprüfen, ob sie den neuen Anforderungen gerecht werden.

Die neue „RadiPac“-Reihe

Jens Müller und Michael Strehle (beide ebm-papst) stellten in ihrem Vortrag die „RadiPac“-Ventilatoren-Baureihe vor (In KKA 2/2015 wurde bereits ausführlich darüber berichtet –Interessierte finden den Beitrag „Plug & Play-Radialventilatoren für die Raumlufttechnik“ auf www.kka-online.info, Webcode KKAUP3NC). Moderne Simulationstechniken erlauben es, neue Produkte immer effizienter und zielgerichteter zu entwickeln, um damit den sich ändernden Marktanforderungen und Effizienzverordnungen gerecht zu werden. Daher nahmen die Referenten die Zuhörer einmal mit auf eine spannende Reise durch die einzelnen Entwicklungsschritte des Ventilators vom ersten Schaufeldesign, über CAD-Zeichnungen, die verwendeten Tools CFD (computational fluid dynamics) und FEM (Finite-Elemente-Methode), den Prototypbau, die fertigungstechnische Umsetzung, Qualifizierung und Versuche bis hin zur eigentlichen Produktion. Das überzeugende Resultat ist ein Ventilator mit minimierten Blechstärken bei trotzdem hoher Festigkeit, optimierten Ein- und Ausströmbereichen, verbesserten Schweißverbindungen und einem breiten Wirkungsgradoptimum und verbesserten Gesamtwirkungsgraden, der zudem noch bis zu 3 dbA leiser ist als Vorgängermodelle.

Optimierung einer Ventilatorwand

Lutz Krischausky, Leiter der Wolf Akademie (www.wolf-heiztechnik.de), informierte über die Ergebnisse einer Bachelorarbeit bei Wolf, in der das Verhalten einer Ventilatorwand mit sechs EC-Ventilatoren bei Ausfall eines oder mehrerer Ventilatoren untersucht wurde. Gegenstand war die energetische Optimierung unter besonderer Berücksichtigung der Redundanz. Eine Ventilatorwand hat den Vorteil, dass das RLT-System den Ausfall eines Ventilators durch die anderen kompensieren kann, was vor allem bei Anwendungen, in denen eine hohe Ventilatorredundanz bei geringstmöglichem Luftmengenverlust gefordert ist, von Bedeutung ist. Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde der Einfluss des Ausfalls der Ventilatoren auf die Luftmengen untersucht – vor allem die Rückströmungen durch den sich nicht mehr drehenden Ventilator wurden genau betrachtet, da diese die entstandene Minderleistung noch verschärfen. Hierzu wurden Versuche mit Leitblechen und Aufbauten durchgeführt, die die Rückströmung z.T. reduzieren konnten. Als Planungsempfehlung für Anwendungen mit hohen Redundanz­ansprüchen gab Lutz Krischausky den Anwesenden den Tipp mit auf den Weg, eine Überdimensionierung der Ventilatoren zu prüfen, so dass trotz Rückströmung die erforderliche Luftmenge sichergestellt werden kann, oder Absperrklappen einzusetzen. In jedem Fall sollten drehzahlgeregelte Ventilatoren eingesetzt werden, die im Störfall durch Hochfahren der Drehzahl den Ausfall eines Ventilators kompensieren können.

Web-basierte Steuerung

Frank Reimann, geschäftsführender Gesellschafter der MultiCross GmbH, www.multicross.de, ging in seinem Referat auf das „ECOSmart IC“-System ein – eine webbasierte Steuerung für Wärmerückgewinnungssysteme. Mit der Steuerung werden Daten der Anlage gespeichert, angezeigt und optisch ansprechend dargestellt. Das System ist in der Lage automatisiert Fehlermeldungen zu erzeugen und ermöglicht zudem eine komfortable Datenauswertung und Darstellung der Historie, die Basis sein sollte für jede Anlagenoptimierung. Beim Thema Datensicherheit sind Kunden heutzutage deutlich wachsamer, als dies noch vor den zahlreichen Enthüllungen in diesem Zusammenhang der Fall war. Daher legte Frank Reimann großen Wert darauf zu betonen, dass die Kommunikation zwischen Regler und Cloud bei den Web-basierten Steuerungen absolut sicher sei. Alle Verbindungen seien ausreichend verschlüsselt, um einen ungewollten Zugriff auf die Anlagendaten oder gar einen Durchgriff auf das RLT-System selbst unmöglich zu machen.

Produktneuheiten im Portfolio

Ralf Mühleck, Projektingenieur Klimatechnik bei ebm-papst, gab den Anwesenden einen Überblick über einige herausragende technische Entwicklungen des Mulfinger Herstellers. Hier durfte der „RadiPac“ natürlich nicht fehlen, dessen technische Features und Anwendungsmöglichkeiten noch einmal detaillierter erläutert wurden. Aber auch der „RadiFit“ – eine Retrofit-Lösung für Bestandsanlagen – verdient besondere Erwähnung. Dabei handelt es sich um eine Radialventilator-Baureihe mit Spiralgehäuse, doppelseitig saugend und rückwärts gekrümmten Schaufeln für Anwendungen in der Industrie und Raumlufttechnik.  Da sie zu den üblichen Einbauabmessungen für Ventilatoren passen, sind sie vor allem für die Optimierung von Bestandsanlagen durch einen schnellen Ventilatoraustausch geeignet.

Anlagenoptimierung durch Simulationen

Dr. Markus Ewert, Forschung & Entwicklung bei Imtech (www.imtech.de), berichtete über die Möglichkeiten, wie man mithilfe dynamischer Simulationen komplexe Anlagen optimieren kann. Er kam zu Beginn natürlich nicht umhin, ein paar Worte zur angeschlagenen Situation von Imtech zu verlieren. Er zeigte sich aber zuversichtlich, dass man einen starken Investor finden werde. Imtech besitzt ein eigenes großes Forschungszentrum, in dem u.a. Raum- und Modellströmungsuntersuchungen und TGA-Komponententests durchgeführt sowie Lüftungs- und Entrauchungskonzepte entwickelt und getestet werden. Gerade bei großen Gebäuden und komplexen TGA-Systemen setzt Imtech auf mehrere Simulations-Tools. Mit ihnen können RLT-Anlagen, Energiesysteme oder gar ganze Gebäude simuliert werden. Die mitunter sehr aufwändige und damit auch teure Erstellung der Simulationen lohne sich aber in den meisten Fällen, da man frühzeitig Risiken erkennen, diese bewerten und abstellen könne. Simulationen böten Ergebnisse, die man durch bloßes Ansehen eines Planungsschemas niemals erreichen könne. Mit Simulationen kann man die thermische Behaglichkeit bewerten, die Auslegung von Anlagen an den tatsächlichen Bedarf optimieren, Hydraulik und Regelung sicherstellen, technische Alternativen bewerten, Energieeinsparmöglichkeiten erkennen und Konzepte validieren.

TÜV-geprüfte Auslegung

Heiko Mirring, TÜV Süd (www.tuev-sued.de), beschäftigte sich in seinem Vortrag mit der Prüfung von Ventilatoren bzw. der entsprechenden Auslegungssoftware. TÜV Süd prüft dabei konkret, ob der Prüfstand bei ebm-papst und die Auslegungssoftware allen Anforderungen genügen. So werden z.B. die Genauigkeit der einzelnen Messgrößen und die Berechnungsgenauigkeit durch Vergleichsmessungen überprüft. Durch eine zertifizierte Auslegungssoftware könne man sich, so Mirring, als Hersteller vom Wettbewerb abheben und eine Vertrauensbasis beim Kunden schaffen. Gerade letzter Punkt ist im Kontext des VW-Abgas-Skandals nicht hoch genug einzuschätzen. Wer bei Leistungsdaten (oder beim Schadstoffausstoß) schummelt, ist beim Kunden schnell unten durch. Ganz toleranzfrei lassen sich aber auch Ventilatoren nicht herstellen und prüfen. Die tolerierte Messgenauigkeit des Prüftstands liegt z.B. beim statischen Luftdruck bei +/- 1 Pa, bei der Temperatur bei +/- 0,5 K oder bei der elektrischen Leistungsaufnahme bei +/- 2 %.

Ungenaue Ventilatordaten

Auf die Genauigkeit der Werte von Ventilatoren ging auch Dr. Jürgen Schöne, Leiter Vor- und Funktionsentwicklung bei ebm-papst, im abschließenden Vortrag ein. Er machte deutlich, dass Kunden auch bei einem Premiumanbieter wie ebm-papst gewisse Toleranzen akzeptieren müssten. Es gebe zwangsläufig – trotz größter Sorgfalt – geringfügige Fertigungstoleranzen, Effekte, die sich durch den Einbau im System ergeben können, Messungenauigkeiten und Ungenauigkeiten bei der Auswahlsoftware. Jedes Endprodukt besteht aus einer Fülle von Einzelbauteilen, die alle für sich gewisse technische Toleranzen aufweisen. So könne die Aufnahmeleistung eines Ventilators innerhalb einer Charge in Ausnahmefällen um +/- 3 % schwanken, die Regel sei aber ein Bereich von +/- 1 %. Der Wert variiere auch in Abhängigkeit von der Einbausituation im System und der Zuströmsituation. Auch eine zertifizierte Auswahlsoftware arbeite mit Interpolationen und Umrechnungen und sorge für gewisse Ungenauigkeiten. ebm-papst tue aber sein Bestes, all diese Unwägbarkeiten ganz im Kundensinne so gering wie möglich zu halten. Auch wenn es nach dem Vortrag von Dr. Schöne die intensivste Diskussion gab, weil sich mancher anwesende Hersteller von RLT-Geräten und damit Kunde von ebm-papst fragte, ob er tatsächlich immer bekomme, was er bestellt habe, so wurde doch die Offenheit und Transparenz des Ventilatorherstellers ausdrücklich gelobt.

Fazit

Der sinnvolle und praxisnahe Informations- und Gedankenaustausch stand bei den Branchentagen von ebm-papst im Vordergrund. Dieser fand übrigens nicht nur im Rahmen der Vorträge und der Pausen statt. Auch bei einem Besuch des Produktionsstandorts Hollenbach und beim stimmungsvollen Abendevent in der Götzenburg Jagsthausen stand das Netzwerken im Mittelpunkt. Und da Veranstaltungen dieser Art bei ebm-papst Tradition haben und seit elf Jahren regelmäßig stattfinden, dürfen sich alle auf eine Fortsetzung des Events freuen.