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Pumpen sind unermüdlich im Einsatz, ob sie nun Wasser, Kraftstoffe oder Öle befördern. Der ständige Betrieb ohne Rücksicht auf ihre tatsächliche Auslastung steigert oft den Energieverbrauch und treibt die Betriebskosten in die Höhe, zum Beispiel bei älteren Umwälzpumpen in Heizungsanlagen. In einem neuen Verbundprojekt untersuchen Forschende, wie sich die Energieeffizienz von Pumpen verbessern lässt. Prof. Dr. Constantinos Sourkounis und Prof. Dr. Volker Staudt mit ihrem Team der RUB arbeiten zusammen mit Gruppen der Fachhochschule Münster und des Dortmunder Technologieunternehmens Wilo. Das Projekt „Holistische Optimierung von elektrischen Antriebssträngen für Pumpenapplikationen“, kurz HEAP, läuft über drei Jahre und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Bisherige Optimierung an den Bedarfen vorbei

Das Ziel von HEAP ist es, ein Simulationswerkzeug zu entwickeln, das es ermöglicht, das gesamte Pumpensystem zu optimieren. So will das Projektteam den höchsten Wirkungsgrad bei bestmöglicher Energieeffizienz und den geringsten Kosten erzielen. „Bisher werden die vielen einzelnen Komponenten von Pumpen oft noch getrennt optimiert – vielfach mit Bezug auf einen Nenn-Arbeitspunkt, welcher in der Praxis nur selten benötigt wird“, erklärt Constantinos Sourkounis. „Diese Auslegung enthält meist unnötige Reserven – und ist deshalb meist nicht optimal im Sinne von Gesamtwirkungsgrad, Materialeinsatz und Kosten.“ Sein Team des Instituts für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik (EneSys) der RUB beschäftigt sich insbesondere mit der systemübergreifenden Modellbildung und Optimierung.