ABB & CERN ermitteln Energie­spar­potenzial von 17,4% bei Motoren für Kühlung & Lüftung

Die zwischen 2022 und 2023 durchgeführte Forschung geht auf eine Vereinbarung zwischen ABB und dem CERN zurück. In deren Rahmen erstellten die Partner einen Plan, um den Stromverbrauch der Kühlungs- und Lüftungssysteme der Einrichtung mit Hilfe datengestützter Energieeffizienz-Audits zu reduzieren. Dabei wurde eine potenzielle jährliche Energieersparnis von bis zu 31 Gigawattstunden (GWh) ermittelt. Mit der eingesparten Strommenge könnten mehr als 18.000 europäische Haushalte versorgt und vier Kilotonnen CO₂-Emissionen vermieden werden – das entspricht der Menge, die mehr als 420.000 Bäumen aufnehmen können.

Energieeffizienz-Audits bewerten die Leistung und Effizienz von Motoren anhand ihrer Betriebsdaten. Sie helfen Großeinrichtungen wie dem CERN, in ihrer Motorflotte die größten Energiesparmöglichkeiten zu ermitteln. Experten des CERN und von ABB prüften ein breites Spektrum von Motordaten verschiedener Kühlungs- und Lüftungsanwendungen. Sie kombinierten Daten aus mehreren Quellen, darunter digital vernetzte Motoren, das SCADA-System des CERN und direkt von Pumpen, Rohrleitungen und Messtechnik erfasste Daten. Die Experten analysierten auch die Effizienz des Gesamtsystems, um die Motoren zu ermitteln, bei denen sich eine Verbesserung der Energieeffizienz am meisten rechnet.

Giovanni Anelli, Head of the Knowledge Transfer Group am CERN, erklärte: „Wir haben die Kooperation mit ABB ins Leben gerufen, um die Kühlungs- und Lüftungsinfrastruktur des Laboratoriums zu optimieren und so den Energieverbrauch zu senken. Das entspricht der Verpflichtung des CERN, seinen ökologischen Fußabdruck zu verringern und die Ergebnisse öffentlich zu machen, um den Nutzen für die Gesellschaft zu maximieren. Die Kooperation liefert ein gutes Beispiel für eine Zusammenarbeit, bei der jede Seite ihren Beitrag leistet. Das CERN bringt seine umfassende Infrastruktur ein, ABB ihre Technologie und Servicekompetenz. Wir freuen uns sehr über das Endresultat des Forschungsprojekts, da wir unser Ziel, mögliche Effizienzverbesserungen von 10 bis 15 Prozent zu identifizieren, sogar übertreffen konnten.“

„Kühlungs- und Lüftungssysteme sind ein idealer Ansatzpunkt für Effizienzmaßnahmen“, so Labuda weiter. „Diese Anlagen sind oft überdimensioniert und darauf ausgelegt, bei Maximallast weit über Durchschnittswerten zu arbeiten. Im CERN haben wir tatsächlich einen Pumpenmotor mit einem Energiesparpotenzial von 64 Prozent identifiziert. Wichtig ist auch, nicht nur die Motoreffizienz, sondern das Gesamtsystem zu bewerten, einschließlich Lüftern, Kondensatoren und Kühltürmen. Dieser ganzheitliche Ansatz unterstützt die Verbesserung der allgemeinen Energieeffizienz und Zuverlässigkeit des CERN.“

Im nächsten Schritt wird das CERN einen Plan erstellen, um die ersten Motoren auf die im Rahmen des Energieeffizienz-Audits empfohlenen Lösungen aufzurüsten: Synchronreluktanzmotoren der Effizienzklasse IE5, die mit Frequenzumrichtern betrieben werden. Diese Motoren werden zudem digital vernetzt sein, was den Einsatz von Condition Monitoring-Lösungen ermöglicht. So können Zustand und Leistung der Motoren präzise überwacht werden, um maximale Verfügbarkeit zu gewährleisten.