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Energiesparen im universitären Umfeld - Ein Beispiel aus der Praxis

  • Das Thema Energiesparen wird in der heutigen Zeit in der Öffentlichkeit sehr oft diskutiert. Im Zusammenhang mit der Krise in der Ukraine machen wir uns Sorgen um die Versorgungssicherheit mit Strom und Gas. Ist genug Energie vorhanden, um unsere Industrie zu versorgen? Können wir unsere Wohnungen und Eigenheime heizen? Müssen wir bald unsere Elektrogeräte abschalten? Der Bund hat mit der Energiestrategie 2050 und dem Energiegesetz, das im Jahr 2017 angenommen wurde, Anreize geschaffen, um den Energieverbrauch bei Gebäuden, im Verkehr und bei Elektrogeräten zu senken und die Energieeffizienz zu erhöhen. Die Umsetzung der Energiestrategie ist in den Forschungs- und Lehrinstituten im universitären Umfeld eine grosse Aufgabe, die Priorität hat. Einerseits sind die Institute oft vom Bund finanziert und haben somit auch übergeordnete Energieziele zu erfüllen, anderseits sind die Hochschulen auch sehr daran interessiert, trotz steigender Energiekosten die Betriebskosten tief zu halten. Dieser Artikel beschreibt spezifisch wie ein Institut, das Anlagen von uns im Einsatz hat, mit dem Thema Energiesparen umgeht.

    Wie wird Energiesparen im universitären Umfeld in der Praxis gehandhabt?

    Das Institut ist in der Forschung im Bereich Pflanzenbiologie tätig, besitzt eine mehrstöckige Gebäudeinfrastruktur und viele Anlagen, von kleineren Klimaschränken für die Anzucht von Setzlingen, begehbaren Klimakammern, in denen Pflanzen kultiviert werden, bis zu Samenkühlzellen, in denen die Samen von Pflanzen bei tiefer Luftfeuchte gelagert werden .

    Clitec Fachbericht Energiesparen

    Wie setzt das Institut nun konkret die Energiestrategie um? Nachfolgend die Kerngedanken dazu:

    • Es muss erwähnt werden, dass die Aufgabe komplex ist. Gebäudeinfrastruktur und Anlagen können nicht von heute auf morgen mit energieeffizienteren Anlagen ersetzt, sondern meist nur mit kleinen, gut geplanten und zeitlich gestaffelten Schritten fortwährend optimiert werden. Der Energieverbrauch der Infrastruktur wird durch einfach umzusetzende Massnahmen, wie zum Beispiel das Licht löschen, Computer hinunterfahren oder die Heizung kälter einstellen reduziert, allerdings nur im moderaten Ausmass. Wirkungsvollere bauliche Massnahmen, wie Leuchtmittel auf die energiesparende LED-Technologie wechseln oder automatisierte Lichtsteuerung in den Gängen sind in Umsetzung. Diese Massnahmen kosten aber auch und die Hochschule wägt den Nutzen gegen die Kosten ab und entscheidet dann, ob eine bauliche Massnahme umgesetzt wird oder nicht.
    • Bei den Mitarbeitenden fängt das Energiesparen an; viele sind sich gar nicht bewusst, wie viel Energie ihre Arbeit verbraucht! Mit Informationskampagnen werden die Mitarbeitenden auf das Thema Energiesparen und die Anreize dazu sensibilisiert und durch persönliches Vorleben zum Mitmachen motiviert. Des Weiteren überzeugen praxisnahe und verständlich erklärte Rentabilitätsrechnungen.
    • Das Institut erfasst den Anlagenpark und findet die situativen Einsparmöglichkeiten. Eine einfach umzusetzende Massnahme ist die Verdichtung oder Entsorgung von Forschungsmaterialien, die nicht mehr zwingend benötigt werden, so zum Beispiel publizierte Materialien, die älter als zehn Jahre sind, oder Materialien für experimentelle Ansätze, die durch modernere Techniken ersetzbar sind. Des Weiteren werden Anlagen, in Versuchspausen abgeschaltet oder zumindest die grössten Verbraucher wie Heizung oder Kühlung reduziert. Eine weitere Massnahme ist, Anlagen mit Heizung oder Kühlung auf Wärmebrücken, gebildet durch defekte oder eingenässte Isolation, zu untersuchen und danach entweder die Isolation instand zu stellen oder diese Anlagen mit neuen Anlagen zu ersetzen.
    • Das Institut analysiert Prozesse und optimiert diese. Welche Arbeitsschritte oder Gerätetypen verbrauchen am meisten Energie? Welche Materialien können wiederverwendet oder rezykliert werden? So wurden bis anhin zum Beispiel tonnenweise Pipettenspitzen aus einem hochwertigen Spezialkunststoff nach einmaligem Gebrauch entsorgt. Künftig sollen diese in einer neu beschafften Waschanlage gereinigt und mehrfach wiederverwendet werden. So wird weniger Kunststoff verbraucht, was die CO2-Bilanz der Forschung verbessert und dazu noch einiges an Geld spart.

    Energiesparen bezogen auf Anlagen zur molekularen Pflanzen­­forschung

    Im Institut sind Anlagen von verschiedenen Herstellern installiert. Clitec ist mit Phytotronen zur Zucht von Pflanzen und Samenkühlzellen vertreten. Das Institut hat viele Anlagen mit einem hohen Energieverbrauch ausgemessen und die Messwerte verglichen und folgendes festgestellt:

    • Der im realen Betrieb gemessene Energieverbrauch zum Beispiel von Ultratiefkühlern liegt meistens 10 bis 20 Prozent höher als die Herstellerangaben. Dies erklärt sich damit, dass die Hersteller die Geräte unter Idealbedingungen ausmessen. Im realen Betrieb hingegen öffnen Mitarbeitende Türen, oder dann sind die Umgebungstemperaturen höher, da viele Geräte in einem Raum stehen was die Raumtemperatur erhöht, und im realen Betrieb entstehen auch Vereisungen in den Wärmetauschern oder an den Türen. All diese Faktoren erhöhen den Energieverbrauch von Kühlgeräten.
    • Bei Regelkreisen von zum Beispiel der Temperatur kann mit einer Optimierung der Regelparameter, wie weniger häufig ein- und ausschalten, Energie gespart werden.
    • Geräte neuster Generation verbrauchen viel weniger Energie, zum Teil weniger als die Hälfte verglichen zu älteren Generationen. Wird die Rentabilität betrachtet, lohnt sich eine Neuanschaffung meist bereits nach wenigen Jahren. Dass mit dem geringeren Energieverbrauch moderner Anlagen auch weniger Abwärme entsteht, die durch Klimaanlagen abgeführt werden muss, wird in Berechnungen der sogenannten Pay-Back Time berücksichtigt.
    • Induktionsmessgeräte erlauben, die elektrische Leistungsaufnahme zu messen ohne den Stecker auszuziehen. Sie sind aber teuer und nicht jede Organisation kann sich diese leisten. Ein handelsüblicher Leistungsmesser in den Stecker zu schalten, geht nicht für alle Geräte, denn nicht bei allen Geräten darf der Stecker gezogen werden. So behalf sich das Institut mit einem Zangenstrommesser, der um das Kabel geklickt wird. Über die gemessene Stromaufnahme lässt sich die Leistung berechnen und untereinander vergleichen.
    • Die alten Leuchtmittel wie Metalldampflampen durch energiesparendere LED-Technologie zu ersetzen lohnt sich sehr. Die Umrüstung auf LED-Technologie ist aber nicht immer möglich, da gewisse Pflanzenarten wie Mais oder Sorghum, ein Hirsegras aus Afrika, für ein gesundes Wachstum viel Wärmestrahlung benötigen, die LEDs nicht liefern können.

    Clitec unterstützt gerne beim Energiesparen

    Clitec bietet moderne Klimatechnik für höchste Ansprüche. Ob für normierte Prüfverfahren oder für Forschungszwecke: Die Klimaprüfschränke und -kammern zur Umweltsimulation lassen sich vielfältig einsetzen und entsprechen internationalen Standards, auch bezüglich Nachhaltigkeit. Neben ausführlichen Beratungen bietet Clitec eine individuelle Betreuung für jeden Kunden. Im Zusammenhang mit Energiesparen führen wir Expertisen durch, finden mit Ihnen zusammen die Anlagen, die saniert werden können und unterstützen Sie bei Neubeschaffungen oder Modernisierungen von Ihrem Anlagenpark. Denken Sie in der Praxis daran, dass Sie durch die Optimierung von meist nur wenigen, aber energiefressenden Systemen die grössten Energieeinsparungen erreichen können.