Effizienzleitfaden Kaltwassererzeuger und Wärmepumpen

Was ist ECODESIGN?

ECODESIGN framework Directive (2009/125/EC)

Die ECODESIGN-Richtlinie setzt mit ihren Regelungen neue herausfordernde Maßstäbe für eine effizientere Nutzung von Energie. Dies betrifft auch Kaltwassererzeuger und Wärmepumpen im europäischen Markt, welche saisonale Effizienzziele erfüllen müssen.

Die zu erfüllenden Mindest-Energieeffizienzziele werden in zwei Stufen (Tier 1 & Tier 2) festgelegt und angehoben.

Die ECODESIGN-Richtlinie unterscheidet zusätzlich nach Art der Anwendung in Industrie- und Komfort- Anwendungen. Komfortanwendung ist als Raumkühlung für die thermische Behaglichkeit definiert. Für die Komfortanwendungen wird eine Mindesteffizienz ηs,c (für Kaltwassererzeuger und Wärmepumpen ca. 400kW) und ηs,h (für Wärmepumpen ca. 400 kW) definiert. Für Industrieanwendungen wird eine Mindesteffizienz SEPR (Prozesskaltwassererzeuger) definiert.

Seasonal Space Cooling Energy Efficiency (ηs,c).

Diese wird nun anstelle der bisherigen Leistungszahl SEER genannt.

Seasonal Energy Performance Ratio (SEPR)

Für den Heizbetrieb lautet die Zahl:

Seasonal Space Heating Energy Efficiency (ηs,h).

Dieser Wert (gesprochen: eta) ist aus der Heizungsbranche bekannt und kann über festgelegte Formeln aus den Werten SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) für Kühlen und SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) für Heizen errechnet werden.

ηs,c = (SEER : 2,5) x 100 - 3

• 2,5: Anzusetzender Stromfaktor (Umwandlungskoeffizient), Entspricht laut Verordnung dem durchschnittlichen Wirkungsgrad der Stromerzeugung in den EU-Staaten.
• 100: 100% Vollast
• 3: Für den elektrischen Leistungs- bzw. Arbeitsbedarf der Geräteregelung werden pauschal 3 % vom Effizienzwert abgezogen

Beispiel: Kaltwassererzeuger mit einem SEER - Wert von 4,1:

(4,1 : 2,5) x 100 - 3 = 161 

Je höher die Zahl η, desto sparsamer das Gerät. 

Im Gegensatz zu den bekannten Werten EER und COP geben sie die saisonale und nicht die nominale Effizienz wieder, da sie den jahreszeitlichen Verlauf des Kühl- bzw. Heizleistungsbedarfs berücksichtigen (ähnlich ESEER). 

Aufgrund der unterschiedlichen Prüfmodalitäten ist ein Vergleich der Effizienzwerte ηs,c und SEPR oder eine Umrechnung nicht möglich. 

SCOP (Heizen)

• Verordnung 813/2013
• Wärmepumpen mit einer Heizleistung < 400 kW
• Rechtsverbindlich seit 2015 (Tier 1)
• Rechtsverbindlich ab 01. Sept. 2017 (Tier 2)

SEER (Kühlen)

• Verordnung 2281/2016
• Kaltwassererzeuger
• Wärmepumpen mit einer Heizleistung > 400 kW
• Rechtsverbindlich ab 01. Jan. 2018 (Tier 1)
• Rechtsverbindlich ab 01. Jan. 2021 (Tier 2)

SEPR (Prozesskühlen)

• Verordnung 2281/2016
• Prozesskaltwassererzeuger mit Wasseraustritt zwischen +2 bis +12 °C
• Rechtsverbindlich ab 01. Jan. 2018 (Tier 1)
• Rechtsverbindlich ab 01. Jan. 2021 (Tier 2)

Bewertungsgrundlage Leistungszahl

• Kaltwassererzeuger, nur kühlen
• Reversible Kaltwassererzeuger / Wärmepumpen + multifunktionale Wärmepumpen
• Prozesskaltwassererzeuger

Was sind die Auswirkungen auf unsere Branche?

ECODESIGN ist keine freiwillige Zertifizierung, sondern wird ein Teil der Anforderung für CE-Kennzeichnungen sein und ist somit bei Inverkehrbringen in der Europäischen Union verpflichtend einzuhalten. Weniger effiziente Geräte dürfen nicht mehr verkauft werden. Es ist eine große Herausforderung für unseren Markt. Tier 2 wird die Effizienzziele noch höher stecken und insbesondere den SEER- und SEPR-Wert betreffen.

Marktübersicht aktueller Geräte nach SEER 12/7

Ein Vergleich von Kaltwassererzeugern (alle gelisteten Hersteller des Eurovent Zertifizierungsprogramms) mit Effizienzzielen nach Richtlinie 2281 (Tiers 1+2) zeigt, dass ca. 70-80% der derzeit auf dem Markt befindlichen Kaltwassererzeuger nicht mit der ECODESIGN- Richtlinie übereinstimmen.

Die Herausforderung der (Regel-) Konformität

Die ECODESIGN-Vorgaben basieren auf den neuen Verordnungen 813/2013 und 2281/2016, welche die Werte ηs,c, ηs,h und SEPR definieren. Eine große Bedeutung hat hier der Teillastbereich. Diese Werte lassen sich nur aufwendig kalkulieren und messen.

Die Investition in Forschung und Entwicklung kostet viel Zeit und Geld, um die Konformität der Produkte zu gewährleisten und bei den Messungen realistische Werte zu ermitteln.

Die strengste Bedingung bezieht sich auf den SEER bei einer Wasser-Eintritts-/-Austrittstemperatur von 12/7°C. Die Richtlinie 2281/2016 definiert hier sowohl Komfort- als auch Prozess-Anwendungen. So kann ein und dasselbe Gerät für beide Fälle genutzt werden, vorausgesetzt es stimmt mit den Komfort-Anforderungen (SEER) überein. Die Energieeffizienz bei Prozess-Anwendungen wird durch den SEPR-Wert angegeben.

Komfort-Anwendungen:

SEER Index; Dieser kann sich auf verschiedene Wassertemperaturen beziehen: 12/7°C oder 23/18°C. Da Kaltwassererzeuger bei

Prozess-Anwendungen

verweisen hingegen auf den SEPR (Niedrigtemperatur -25 °C / Mitteltemperatur -8 °C / Hochtemperatur + 7 °C), welcher jedoch lediglich für Prozess-Anwendungen zulässig ist. Aufgrund der unterschiedlichen Prüfmodalitäten ist ein Vergleich der Effizienzwerte ηs,c und SEPR oder eine Umrechnung nicht möglich. 

Das gleiche Produkt kann so verschiedene Anwendungsgebiete bedienen. Dennoch liegt der Fokus von Econdition darauf, dass die BlueBox Produktpalette die strengsten Bedingungen des SEER bei 12/7 °C erreicht. 

Jede Maschine, die die Mindesteffizienz bei 12/7°C erfüllt, kann auch für andere Betriebsgrenzen (wie z.B. 15/10°C) verwendet werden. 

Obwohl eine SEER Konformität bei 23/18°C anerkannt wird, gibt es klare Anzeichen dafür, dass die 12/7°C Empfehlung sowohl in der EU-Kommission als auch bei den Marktführern von Kaltwassererzeuger-Herstellern angstrebt wird. 

Dieses Vorgehen wird die Messlatte werden und somit die wirklich effizienten Produkte forcieren. Auch Eurovent wird SEER / SCOP-Werte zertifizieren, daher werden diese Werte weiter an Bedeutung gewinnen. 

Was geschieht mit nonkonformen Produkten?

NONKONFORME Produkte können weiterhin außerhalb der EU verkauft werden, überall dort, wo das CE-Zeichen nicht vorgeschrieben ist. 

Quelle:

• ECONDITION GmbH
• Swegon Germany GmbH