© Foto | ebm-papst, Simon Koy

Plug and Play!

Gemeinsam stärker: Diesen Leit­satz haben Güntner und ebm-papst beher­zigt und in Entwick­lungs­part­ner­schaft den sinn­vollen Einsatz von ener­gie­ef­fi­zi­enten EC-Venti­la­toren bei Wärme­tau­schern für die Kälte- und Klima­technik möglich gemacht


Sparen ist für den Endkunden nicht gleich sparen: Die Güntner AG & Co. KG hatte seit 2006 für ihre Geräte Strom sparende EC-Venti­la­toren von ebm-papst als Alter­na­tive zu AC-Venti­la­toren ange­boten. Das Haupt­ar­gu­ment war damals nur die höhere Ener­gie­ef­fi­zienz. Doch auf dem Markt kam das Angebot bis 2008 nicht so gut an, wie sich das welt­weit führende Unter­nehmen in der Wärme­über­tra­gungs­technik das gedacht hatte. Güntner recher­chierte die Gründe für die Zurück­hal­tung und entschloss sich, das Konzept zu über­ar­beiten und ebm-papst dabei zu inte­grieren.

Ein guter Ansatz

„Güntner erkannte, dass die Möglich­keiten, die im EC-Venti­lator liegen, von den Kunden nicht im opti­malen Umfang genutzt wurden“, blickt der Mulfinger Projekt­in­ge­nieur Martin Schulz zurück. Denn die Firma mit Sitz in Fürs­ten­feld­bruck bezog von ebm-papst EC-Axial-Venti­la­toren in einer kompletten Baureihe von 500 bis 910 Milli­meter Durch­messer. Die Venti­la­toren wurden je nach Anwen­dung schon von ebm-papst auf eine Dreh­zahl program­miert. Damit wurden Eins-zu-eins-Ersatz­typen für die bislang ausschließ­lich einge­setzten EC-Venti­la­toren gene­riert. Das Gerät verbraucht weniger Energie und bietet dadurch eine lang­fris­tige Ersparnis, liegt aber bei den Inves­ti­ti­ons­kosten auf den ersten Blick höher. Da die Leis­tungs­elek­tronik in den EC-Venti­la­toren inte­griert ist, spart der Kunde jedoch den Schalt­schrank.

Für Güntner liegt der Vorteil auch darin, einen flexi­blen Motor in verschie­denen Geräten einsetzen zu können. Das bedingt jedoch, dass die Venti­la­toren für jeden Typen anders program­miert werden müssen. Die EC-Venti­la­toren waren dafür durchaus mit einer umfang­rei­chen Schnitt­stelle ausge­legt, die Endkunden nutzen konnten. „Das war aber der Knack­punkt“, erin­nert sich Jörg Köcher, Leiter Güntner Controls, „denn die Kunden wollen nicht selbst program­mieren, sondern einen funk­tio­nie­renden, perfekt auf Schall und Leis­tung ausge­legten Wärme­tau­scher erhalten.“ Daraufhin über­ar­bei­tete Güntner das ganze Konzept hinsicht­lich Bedien­bar­keit.

Plug and play

Die tech­ni­sche Heraus­for­de­rung war das Bussystem, die auto­ma­ti­sche Einstel­lung der Arbeits­punkte und damit die Plug-and-play-Fähig­keit. „Wir wollten, dass die Geräte funk­tio­nieren wie ein neuer Drucker, den ich anschließe, und dann verbindet er sich von selbst“, erklärt Köcher den Plan. „Das hat uns Kopf­zer­bre­chen bereitet. Wie sollte sich ein Venti­lator selbst verbinden, ohne dass man ihm vorher eine Busadresse gibt, und was passiert, wenn zwei Venti­la­toren die gleiche Adresse haben?“

Daher entschloss sich Güntner, einen Controller zu entwi­ckeln, der sämt­liche kälte­tech­ni­schen Rege­lungs­funk­tionen durch­führt und genau diese Plug-and-play-Fähig­keit anbietet. hierfür sollte mittels eines Bussys­tems auf die Infor­ma­tionen im Venti­lator zurück­ge­griffen und diese für die Rege­lung nutzbar gemacht werden. Weiterhin sollten Daten in die Venti­la­toren geschrieben werden, die für die Einstel­lung des Wärme­tau­schers wichtig sind.

Man disku­tierte über die Anfor­de­rungen an die Venti­la­toren. „Zunächst mussten wir uns finden, bis wir uns auf der Konzept­seite getroffen haben“, fasst Köcher den nicht immer einfa­chen Abstim­mungs­pro­zess zusammen, der schließ­lich aber zu einer erfolg­rei­chen Lösung führte: „Jede Firma konzen­trierte sich auf ihre Kern­kom­pe­tenz: Güntner auf die Wärme­tau­scher­seite, ebm-papst auf die Moto­ren­seite und Strö­mungs­technik.“

simonkoy_mg_7672Hohe Anfor­de­rungen

„Eine neue Reihe EC-Venti­la­toren von 450 bis 990 Milli­meter Durch­messer mit speziell für und mit Güntner entwi­ckelter Buskom­mu­ni­ka­tion, strö­mungs­tech­nisch auf Güntner-Düsen ange­passt – und das alles in einer gefor­derten Entwick­lungs­zeit von zwölf Monaten“, fasst Martin Schulz die Entwick­lungs­an­for­de­rungen zusammen.

Mit diesen Rand­be­din­gungen star­teten die Inge­nieure in Mulfingen, legten 26 Motor-Elek­tronik-Laufrad-Kombi­na­tionen fest und ordneten sie den Betriebs­be­rei­chen zu. Die komplette Reihe wurde mit ener­gie­spa­renden EC-Motoren mit neuester HyBlade®-Flügeltechnologie ausge­stattet. Nachdem die Mulfinger die Elek­tro­niken entwi­ckelt hatten, bauten sie die Venti­la­tor­typen als Muster auf. Im Kombi­mess­kanal wurden Luft- und Schall­leis­tung in den Güntner-Düsen gemessen. „Damit konnten wir Güntner genaue Mess­daten der Venti­la­toren in ihrer Appli­ka­tion zur Verfü­gung stellen“, berichtet Schulz.

Komfor­table Rege­lung

Parallel zur Venti­la­tor­ent­wick­lung bei ebm-papst fand die Entwick­lung des Güntner Motor Manage­ment (GMM) in Fürs­ten­feld­bruck statt. Dieser Controller über­nimmt die rege­lungs­tech­ni­schen Funk­tionen, die Program­mie­rung sowie die Daten­aus­wer­tung der EC-Venti­la­toren im Kälte­kreis­lauf. Die Venti­la­toren dienen in diesem Regel­kreis als Aktoren, die die Wärme­ab­fuhr über den Wärme­tau­scher sicher­stellen. Durch die Kommu­ni­ka­tion über ein Bussystem bekommt der GMM detail­lierte Infor­ma­tionen, die helfen, die Rege­lung genauer und komfor­ta­bler zu machen.

Dadurch, dass der Controller die Kenn­li­nien der Venti­la­toren kennt, weiß er schon während des Ansteu­erns, mit welcher Reak­tion im Regel­kreis zu rechnen ist. Weiterhin kann der Controller auf Dreh­zahl, elek­tri­sche Leis­tung, Strom­auf­nahme, Betriebs­zu­stand, Fehler­mel­dungen und viele weitere Daten der Venti­la­toren zurück­greifen. Dies alles erhöht als Zusatz­nutzen den Infor­ma­ti­ons­ge­halt und damit die Betriebs­si­cher­heit der Anlage. Zudem über­prüft der Controller den Venti­la­tortyp, egal ob bei einem Neugerät oder im Service­fall nach mehreren Jahren Betrieb. In beiden Fällen über­nimmt der GMM auto­ma­tisch die Program­mie­rung. „In der alten Lösung war das Problem, dass man keinerlei Visua­li­sie­rungs­mög­lich­keiten hatte.

Als nähmen Sie an Ihrer Mikro­welle das Display weg: Man konnte keinen Wert ändern, konnte nicht sehen, in welchem Betriebs­zu­stand sich die Rege­lung befindet, man sah einfach nicht, was drinnen passiert“, erklärt Jörg Köcher. Durch die exakt aufein­ander abge­stimmten Funk­tionen wird neben der einfa­cheren Bedie­nung auch insge­samt eine beträcht­liche Kosten­ein­spa­rung bei Inbe­trieb­nahme und Betriebs­kosten ermög­licht.

Opti­males Manage­ment

Ein Haupt­vor­teil der intel­li­genten Rege­lung liegt in einem opti­malen Ener­gie­ma­nage­ment. Es wird vom Venti­lator immer nur genau die Luft­menge abge­for­dert, die auch benö­tigt wird. „In Kombi­na­tion mit der ohnehin äußerst ener­gie­ef­fi­zi­enten EC-Tech­no­logie kann ein Paket ange­boten werden, das an Ener­gie­ef­fi­zienz nicht zu über­treffen ist“ , betont Schulz. Und Köcher ergänzt: „Unsere Vorteile sind Kunden­vor­teile. Wir bieten damit ener­gie­ef­fi­zi­ente, intel­li­gente Geräte an, die erwei­terte Funk­tionen besitzen. Hier haben wir ein inno­va­tives System entwi­ckelt, das uns einen Vorsprung auf dem Markt verschafft. Außerdem wird durch die Mehr­fach­nut­zung der EC-Venti­la­toren für verschie­dene Geräte unsere Lager­hal­tung deut­lich geringer.“ Der Erfolg der Entwick­lungs­part­ner­schaft zeigt sich auch im Vertrieb: Seit der Markt­ein­füh­rung im April gehen die Stück­zahlen stark nach oben.

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