- Gemeinsame Forschungsarbeiten durch einen ABB-Energieeffizienz-Audit ergaben ein Energiesparpotenzial, das dem von mehr als 18’000 europäischen Haushalten entspricht
- Die Initiative übertraf das Ziel des CERN, den Energieverbrauch von Kühl- und Lüftungsanlagen um 10-15 Prozent zu senken.
- Das CERN wird die Daten nutzen, um selektiv die Motoren mit dem höchsten Energiesparpotenzial aufzurüsten, mit einer voraussichtlichen Amortisationszeit von weniger als zwei Jahren
- ABB und CERN werden die Erfahrungen mit ihrer Forschungsmethode veröffentlichen, um sie anderen grossen Wissenschafts- und Industriestandorten zugänglich zu machen.
ABB und das Europäische Laboratorium für Teilchenphysik (CERN) haben im Rahmen einer strategischen Forschungspartnerschaft, die sich auf das Kühl- und Belüftungssystem eines der weltweit führenden Laboratorien für Teilchenphysik in Genf konzentrierte, ein erhebliches Energiesparpotenzial ermittelt. Die Studie umfasste Energieeffizienz-Audits, die dazu beitrugen, ein Einsparpotenzial von 17,4 Prozent für eine installierte Basis von 800 Motoren zu ermitteln.
Einsparpotential entspricht Verbrauch von 18'000 Haushalten
Die Untersuchung, die zwischen 2022 und 2023 durchgeführt wurde, folgte einer Vereinbarung zwischen ABB und dem CERN. Im Rahmen dieser Vereinbarung entwickelten die Partner einen Fahrplan zur Senkung des Energieverbrauchs des Kühl- und Belüftungssystems des Standorts durch datengestützte Energieeffizienz-Audits. Dabei wurden potenzielle jährliche Energieeinsparungen von bis zu 31 Gigawattstunden (GWh) ermittelt. Diese Einsparungen könnten ausreichen, um mehr als 18’000 europäische Haushalte mit Strom zu versorgen und vier Kilotonnen CO2-Emissionen zu vermeiden, was der Pflanzung von über 420’000 Bäumen entspricht.
Daten aus verschiedenen Quellen kombiniert
Bei Energieeffizienz-Audits werden die Leistung und Effizienz von Motoren auf der Grundlage ihrer Betriebsdaten bewertet. Audits helfen grossen Einrichtungen wie dem CERN, die wichtigsten Energiesparmöglichkeiten für ganze Motorenflotten zu ermitteln. Die Experten des CERN und von ABB werteten eine Vielzahl von Daten von Motoren in verschiedenen Kühl- und Lüftungsanwendungen aus. Sie kombinierten Daten aus verschiedenen Quellen, darunter digital vernetzten Motoren, das SCADA-System des CERN und Daten, die direkt von Pumpen, Rohrleitungen und Instrumenten gesammelt wurden. Die Experten analysierten die Effizienz des gesamten Systems, um die Motoren mit dem besten Business Case für Energieeffizienz-Upgrades zu ermitteln.
Institution mit grosser installierter Basis an Motoren
«Wir sind stolz darauf, mit dem CERN zusammenzuarbeiten und es in seinem Bestreben zu unterstützen, physikalische Forschung mit einem geringen CO2-Ausstoss zu betreiben, indem wir ihm helfen, seine Kühl- und Lüftungssysteme energieeffizienter zu betreiben», sagte Erich Labuda, Leiter der Division Motion Services bei ABB. «Dieses Forschungsprojekt ist ein weiterer Schritt auf dem Weg des CERN zur Energieeffizienz. Als Institution mit einer grossen installierten Motorenbasis ist die Zusammenarbeit mit dem CERN ein grossartiges Beispiel dafür, wie wir einen grossen Beitrag zur Verbesserung der Energieeffizienz als Teil des Übergangs zu einer kohlenstoffarmen Gesellschaft leisten können.»
Ziel übertroffen
Giovanni Anelli, Leiter der Gruppe für Wissenstransfer am CERN, sagte: «Die Zusammenarbeit mit ABB wurde mit dem Ziel ins Leben gerufen, die Kühl- und Belüftungsinfrastruktur des Labors zu optimieren, um den Energieverbrauch zu senken. Das steht im Einklang mit der Verpflichtung des CERN, seinen ökologischen Fussabdruck zu minimieren und die Ergebnisse öffentlich zu verbreiten, um eine grössere Wirkung auf die Gesellschaft zu erzielen. Es ist ein grossartiges Beispiel für eine Zusammenarbeit, bei der jede Seite ihren eigenen Beitrag leistet. Das CERN bringt seine gross angelegte Infrastruktur ein, und ABB steuert seine Technologie- und Servicekompetenz bei. Wir sind sehr zufrieden mit dem Endergebnis dieses Forschungsprojekts, da wir unser Ziel, eine Verbesserung der Energieeffizienz um 10-15 Prozent zu erreichen, übertroffen haben.»
Oft überdimonsioniert ausgelegt
«Kühl- und Lüftungssysteme sind ein hervorragender erster Ansatzpunkt für die Verbesserung der Energieeffizienz», so Labuda weiter. «Der Grund dafür ist, dass sie oft überdimensioniert sind, da sie für eine maximale Last ausgelegt sind, die weit über dem Durchschnitt liegt. Tatsächlich haben wir am CERN einen Pumpenmotor gefunden, der ein Energiesparpotenzial von 64 Prozent aufweist. Es ist auch wichtig, nicht nur die Motoreffizienz zu bewerten, sondern das System als Ganzes – einschliesslich der Ventilatoren, Kondensatoren und Kühltürme. Dieser ganzheitliche Ansatz unterstützt die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz und Zuverlässigkeit des CERN.»
IE5-Motoren und Frequenzumrichter
Der nächste Schritt des CERN ist die Erstellung eines Fahrplans für die Umrüstung der ersten Motoren auf die im Rahmen des Energieeffizienz-Audits empfohlenen Lösungen: Synchron-Reluktanzmotoren (SynRM) mit IE5-Klassifizierung, die mit drehzahlvariablen Antrieben arbeiten. Diese Motoren werden auch digital vernetzt sein, so dass Zustandsüberwachungslösungen ihren Zustand und ihre Leistung genau überwachen können, um eine maximale Betriebszeit zu gewährleisten.
Weitere Infos zu Energy efficiency and circularity von Motion Services
