Quo vadis Umwälzpumpen? Teil 1

Übersicht über das aktuelle Marktgeschehen

Wohin entwickeln sich Heizungsumwälzpumpen? Schon seit Jahren wehrt sich die Pumpenindustrie dagegen, die Heizungsumwälzpumpe als „Commodity-Product“ oder „Stapelware“ positioniert zu sehen. Aber eigentlich hat sie nur eine Aufgabe: Wasser in einer Heizungsanlage zuverlässig und so effizient wie möglich umzuwälzen, damit alle Verbraucher in bedarfsabhängiger Menge mit Wärme versorgt werden. Die Artikelreihe „Quo vadis Umwälzpumpen?“ wird in vier Beiträgen intensiv auf diese Frage eingehen und dabei unterschiedlichste technische Entwicklungspfade und hydraulische Anwendungen darstellen.

Quelle: meric Deroubaix/Unsplash

Heizungsumwälzpumpen kann man in verschiedene Kategorien einteilen, je nach Bauart und Einsatzgebiet. Unterteilt man sie in Nassläufer- und Trockenläuferpumpen, so beträgt der Anteil der Pumpen, bei denen die Pumpenwelle ohne Abdichtung („stopfbuchslos“) in den gefüllten Rotorraum durchgeht (Nassläufer), sicherlich mehr als 90 Prozent. Die Trockenläuferpumpen mit Wellenabdichtung sind meist größerer Leistung, aber zumindest in europäischen Heizungsanlagen seltener anzutreffen. Teilt man die Nassläuferpumpen (ohne TWW-Zirkulationspumpen) wiederum in drei Teilbereiche ein (kleine externe Pumpen meist mit Rohrverschraubungsanschluss, größere externe Pumpe meist mit Flanschanschluss, geräteintegrierte meist kleine Pumpen), so teilt sich der Bestand in etwa wie in Abbildung 1 ersichtlich auf.

Grafik: Übersicht über den Markt der Nassläuferpumpen (EU; ohne TWW-Zirkulationspumpen).
Quelle: Rolf-W. Senczek
Übersicht über den Markt der Nassläuferpumpen (EU; ohne TWW-Zirkulationspumpen).

Jährlich werden europaweit also etwa 16 Millionen Stück verkauft. Der Bestand von etwa 160 Millionen Nassläuferpumpen erhöht sich dadurch aber nur in etwa in der Höhe der Gebäude-Neubaurate (in Deutschland unter 1 Prozent jährlich). Der weitaus größte Anteil wird für den Ersatz von installierten Umwälzpumpen oder bei der Modernisierung von existierenden Heizungsanlagen benötigt.

Während es sich bei großen Umwälzpumpen (meist Flanschpumpen über 100 W hydraulischer Leistung) überwiegend um Standalonepumpen handelt, die im Objektgeschäft oder für den Austausch über den Großhandel vertrieben werden, muss man bei kleinen Umwälzpumpen verschiedene Vertriebskanäle berücksichtigen. Kleine Umwälzpumpen werden allerdings nicht nur für die Beheizung von Einfamilienhäusern oder anderen Wohngebäuden benötigt, sondern auch in Gewerbe- oder Industriegebäuden für verschiedene Zwecke eingeplant und eingebaut. Man muss sie unterscheiden in externe Standalonepumpen und integrierte, in Geräten eingebaute Umwälzpumpen.

Alle im europäischen Wirtschaftsraum neu in Verkehr gebrachten Umwälzpumpen müssen ein CE-Zeichen tragen. Die CE-Kennzeichnung ist die einzige Kennzeichnung, die die Konformität des Produkts mit den geltenden Anforderungen der einschlägigen Harmonisierungsrechtsvorschriften der Gemeinschaft, die ihre Anbringung vorschreiben, bescheinigt (vgl. Verordnung (EG) Nr. 765/2008, Kapitel IV, Artikel 30, (4))

Heizungsumwälzpumpen und Klimaschutzaspekte

Aufgrund der im letzten Jahrzehnt in Kraft getretenen Ecodesign-Verordnung erfolgte eine Konvertierung von Asynchronpumpen hin zu bürstenlosen, elektronisch-kommutierten ECM-Pumpen mit magnetischen Rotoren, sogenannten Hocheffizienzpumpen. Der dabei vorgeschriebene Energie-Effizienz-Index EEI für neu in den Markt gebrachte Umwälzpumpen wurde von vorher teilweise über 1 auf unter 0,23 gesenkt.

Zurzeit ist die Verordnung in Revision. Es könnte sein, dass in zwei Jahren niedrigere EEI-Werte vorgeschrieben sein werden und ihr Geltungsbereich dann auch auf TWW-Zirkulationspumpen ausgeweitet wird.

Um die Wirkung bzw. Effektivität der Hocheffizienzpumpen in Sachen Energieeffizienz von Gebäuden, CO2-Einsparung und Klimaschutz einschätzen zu können, muss zunächst einmal betrachtet werden, wie viele Umwälzpumpen im Bestand der Heizungsanlagen in Deutschland bzw. Europa arbeiten und wie hoch der jährliche Pumpenabsatz ist. Leider lassen sich diese Zahlen überwiegend nur abschätzen, da keine aktuellen Statistiken diesbezüglich vorliegen (Abb. 2).

Tabelle: Übersicht über den Heizungsmarkt in Deutschland und Europa.
Quelle: Rolf-W. Senczek
Übersicht über den Heizungsmarkt in Deutschland und Europa.
Tabelle: Verbrauchswerte für Umwälzpumpen in Deutschland bzw. Europa vor der Konvertierung für 2010 und nach der Konvertierung 2020, basierend auf Daten der AEA-Studie 2008.
Quelle: Rolf-W. Senczek
Verbrauchswerte für Umwälzpumpen in Deutschland bzw. Europa vor der Konvertierung für 2010 und nach der Konvertierung 2020, basierend auf Daten der AEA-Studie 2008. (Annahmen: CO2-Emissionen Strommix Deutschland 2020: 366 g CO2/kWh [https://www.umweltbundesamt.de], CO2-Emissionen Strommix Europa 2016: 295,8 g CO2/kWh [https://de.statista.com], Durchschnittlicher Haushalts-Energieverbrauch Deutschland: 3.550 kWh/a [https://www.verivox.de], Durchschnittlicher Haushalts-Energieverbrauch Europa: 4.040 kWh/a [https://www.verivox.de]).

Die mit der Ecodesign-Verordnung für Umwälzpumpen angestrebte elektrische Energieeinsparung sollte ausgehend von 53.176 GWh/a im Jahr 2010 bis 2020 mehr als 50 Prozent betragen. Danach ließen sich also in Deutschland 7.186 GWh/a und in Europa 30.176 GWh/a Strom einsparen. Das entspricht dem Stromverbrauch von zwei Millionen Privathaushalten in Deutschland und 7,5 Millionen in Europa. Gleichzeitig sollten sich die CO2-Emissionen um jährlich 2,6 Millionen Tonnen in Deutschland bzw. um 8,9 Millionen Tonnen in Europa reduzieren (Abb. 3).

Freitag, 19.11.2021

Von Rolf-Werner Senczek
Global Application Manager HVAC OEM, Grundfos Operations A/S
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