Energiesparende Plasma-Filter für Raumlufttechnische Anlagen | 2023-A-002

Lüften verbraucht Energie

Über 40 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland entfällt auf den Gebäudebereich. Mehr als ein Drittel davon auf entfällt auf Nichtwohngebäude. Ein Großteil dieser Energie wird für Raumlufttechnische Anlagen (RLT-Anlagen) aufgewendet und wiederum ein Großteil davon für den Lufttransport, sprich für die Ventilatoren. Im Gegensatz zum Energiebedarf für das Heizen ist davon auszugehen, dass der Energiebedarf für Klima- und Lüftungsanlagen nicht sinken wird.

Höherer Energieverbrauch durch verschmutzte Filter

Um Luft zu konditionieren, sind innerhalb einer RLT-Anlage verschiedene Filterstufen sowie Wärme- und Kühlregister verbaut. Speziell die Filter und deren zweckmäßige Verschmutzung im Betrieb führen zu einer stetig steigenden elektrischen Leistungsaufnahme der Ventilatoren zwischen den wiederkehrenden Filterwechseln. Das erklärt auch teilweise, warum 90 Prozent der Gesamtkosten einer RLT-Anlage über einen Zeitraum von zehn Jahren als Energiekosten zu Buche schlagen. Hier setzt das vorliegende Projekt an.

Vorteile des Plasma-Filters

Mit einem innovativen Ansatz für einen Plasma-Filter soll gezeigt werden, dass die gleiche, wenn nicht gar bessere Reinigungsleistung bei konstant niedrigem Gegendruck für den Ventilator erreicht werden kann. Der spezielle Plasma-Filter kann aber noch mehr. Im Betrieb reinigt er sich ständig selbst, so dass auch ein Filterwechsel mit entsprechenden Stillstandzeiten der Anlage der Vergangenheit angehören.

Das durch diese neue Technologie ermöglichte Einsparpotential an elektrischer Energie wird auf 10 bis 20 Prozent geschätzt. Der Stromverbrauch für Klima- und Lüftungsanlagen und Hilfsenergie ohne zusätzliche Kälteleistung belief sich bereits 2008 in Deutschland auf ca. 42 TWh/a. Würden alle RLT-Anlagen in Deutschland auf die hier vorgestellte Technologie umgerüstet, entspräche die zu erwartende Einsparung einem typischen Kraftwerksblock eines Braunkohlekraftwerks.

Nächste Etappenziele

Am Ende des vorliegenden Projekts soll ein neuartiger Plasma-Filter im Labormaßstab realisiert sein und in einer kleinen RLT-Anlage der Fa. NOVA Apparate GmbH (Teil der Kampmann GmbH) bzw. einer Horizontalstrom-Arbeitsbank (HEPA-Klasse, EU/H 14) der Fa. GOLLER Reinraumtechnik GmbH demonstriert werden. Dies soll eine Skalierung auf größere Anlagen zulassen.

Die Projektergebnisse sollen die Basis für geplante größere Demonstrationsanlagen sein, die das Energieeinsparpotential in der realen Anwendung aufzeigen werden. Die technische Übertragbarkeit in Neuanlagen und Retrofits soll durch beratende Mitarbeit der Hersteller_Innen im Projekt sichergestellt werden. Auf Kundenseite sollen die Verantwortlichen in den regionalen Kommunen (Stadt Müllheim) über einen gegebenenfalls neuen Stand der Technik informiert werden, der dann wiederum in Ausschreibungen für Neuanlagen bzw. Nachrüstungen einfließen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass eine energieeffiziente Technologie zur Luftreinhaltung einerseits technisch umsetzbar und andererseits vom Markt nachgefragt wird.