Forschung für unsere Zukunft

Die Energie von morgen heute verstehen.

Diese Website verwendet Cookies, um bestimmte Funktionen zu ermöglichen. Mit der Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden.
Weiters gilt für sämtliche, über Formulare auf dieser Website übermittelten Daten unsere Datenschutzerklärung

#825426

WaschmaschinenTuning Waschmaschinen Tuning - Verbesserung der Energieeffizienz von in Gebrauch befindlichen Waschmaschinen und Geschirrspülern

Projektziel war die Entwicklung einer kostengünstigen technischen Lösung zur Reduktion des Energie- und Wasserverbrauches alter Waschmaschinen und Geschirrspüler, um die Nutzungsdauer dieser Geräte maßgeblich zu verlängern. Ausgehend von einem erfolgreich durchgeführten
Pilotprojekt wurde die dort entwickelte Methode (gezielte Justierung des Niveauschalters von Waschmaschinen und somit Reduktion des Energieverbrauchs um ca. 20% durch geringeren Wasserverbrauch) vom Antragsteller R.U.S.Z - Verein zur Förderung der Sozialwirtschaft in
Kooperation mit dem wissenschaftlichen Partner KERP Research Elektronik & Umwelt GmbH zur Serienreife entwickelt und es wurde nachgewiesen, dass durch die Maßnahme das Waschergebnis nicht beeinträchtigt wird.
Dabei wurde die nachstehende Vorgangsweise angewendet:
Im Rahmen der Detailplanung und Ablaufsteuerung wurden die detaillierten technischen und marktorientierten Aufgaben für eine gezielte Projektabwicklung definiert, mit den Beteiligten abgestimmt und den zuständigen Personen zugeteilt. Darüber hinaus wurde projektbegleitend eine laufende Evaluierung des Fortschrittes und der Zwischenresultate durchgeführt und gegebenenfalls der Entwicklungsprozess einer Korrekturschleife unterzogen. Um präzise Messungen der Arbeitsparameter der optimierten Geräte und reproduzierbare Vergleichswerte der erreichten Ergebnisse zu gewährleisten, wurde ein Prüflabor, bestehend aus einer Klimakammer zur Stabilisierung der Umgebungsparameter, einer Wasseraufbereitungsanlage zur Kontrolle von Vorlaufdruck, -Temperatur und Wasserhärte und einer Messstation mit diversen
Mess- und Prüfgeräten, sowie mehreren Mess-Rechnern zur Erfassung und Protokollierung der Arbeitsparameter der Prüflinge sowie der Waschqualität entworfen, beschafft und aufgebaut.
Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorprojektes „Energieverbrauch alter Waschmaschinen zurückschrauben“ wurde das entwickelte Justierverfahren optimiert. Darüber hinaus wurden weitere technische Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz von gebrauchten Waschmaschinen und Geschirrspülern untersucht.
Im nächsten Schritt wurden Versuchsreihen zur Energieeffizienzsteigerung (Tuning) verschiedener Geräte-Typen durchgeführt. Insgesamt wurden 85 Messreihen mit unterschiedlichen Waschmaschinen durchgeführt.
Des Weiteren wurde ein Plan für einen standardisierten Prüf- und Tuning-Prozess erarbeitet. Kernelement hiervon ist eine im Rahmen des Projektes entwickelte halbautomatische Test- und Tuning-Station für Pressostate, die die serienreife Optimierung der Geräte ermöglicht. Am Ende
wurden die erreichten Ergebnisse intern evaluiert und einer technischen Entwicklungs- und Optimierungsrückschleife zugeführt, um schließlich den optimierten Prozess zu normieren und für die tägliche Anwendung in der Werkstätte und vor Ort bei den Kunden freizugeben. Leider konnte
das innovative Tuning nicht auf Geschirrspüler ausgedehnt werden, obwohl diese einem ähnlichen Prinzip zur Wasserregulierung folgen. Es konnten zunächst keine relevanten Mengen von Geschirrspülern, die den definierten Selektionskriterien (“ReUse-Kriterien“) entsprechen, identifiziert werden. Außerdem wurde festgestellt, dass alle Geschirrspüler, die als Kundengeräte zur Reparatur bei R.U.S.Z angeliefert oder als Spenden zur Verfügung gestellt werden, bereits mit einem Minimum an Wasserverbrauch betrieben werden und sich somit das Prinzip des Tunings bei Geschirrspülern als nicht sinnvoll erwiesen hat. 

Die Ergebnisse werden durch den Antragsteller selbst, sowie über einschlägige, sozialwirtschaftliche Dachverbände wie RepaNet (Österreich) und RREUSE (EU) verwertet.

Das Projekt begann im Jänner 2010, hatte eine Laufzeit von 15 Monaten und ein geplantes Budget von EUR 159.691,-. Aufgrund verschiedener Verzögerungen bei Aufbau und Errichtung des Forschungslabors (insb. Klimakammer) wurde um eine Projektzeitverlängerung bis Ende Juni 2011 angesucht, sodass sich eine tatsächliche Projektlaufzeit von 18 Monaten ergab.

Ausgangssituation

Derzeit wird vor allem vom Elektrogerätehandel u.a. in Bezug auf Haushaltswaschmaschinen die Politik „Wegwerfen und effizienteres Neugerät anschaffen“ mit dem Argument propagiert, dass Strom- und Wasserverbrauch von Altgeräten in der Nutzungsphase im Vergleich mit neuen Geräten maßgeblich höher seien.
Ökobilanzstudien kalkulieren die KEA-Werte (Kumulierter Energie-Aufwand) in der Rohstoffbereitstellungs- und Produktionsphase mit ca. 12 - 20%, die Nutzungsphase hingegen mit ca. 80 - 88% des Gesamtaufwandes. Umfassendere Studien (Steiner 2005) schreiben der
Produktion und Distribution hingegen 52% der Gesamtumweltauswirkungen zu. Ein „ressourcenschonendes Europa“ ist eine von 7 Leitinitiativen innerhalb der Strategie Europa 2020 [KOM 2010].
Um gebrauchte Waschmaschinen aus ökologischer und ökonomischer Sicht länger nutzen zu können, müssen Maßnahmen erarbeitet und getroffen werden, um die Effizienz (messbar durch Strom- und Wasserverbrauch) dieser Geräte zu steigern und nach Möglichkeit das Niveau von
typengleichen Neugeräten zu erreichen. Gleichzeitig muss diese Lösung ökonomisch vertretbar und wegen der hohen Anzahl von Marken und Typen universell einsetzbar sein.
Vom Antragsteller R.U.S.Z wurde im Vorfeld des vorliegenden Projekts eine Methode entwickelt, um den Energieverbrauch von Waschmaschinen durch Verringerung des Wasserverbrauchs um ca. 20% zu reduzieren. Dies wurde in einem Pilotprojekt anhand eines Geräts vom Typ Miele Deluxe Electronic W 723 getestet und nachgewiesen („Energieverbrauch alter Waschmaschinen zurückschrauben“ im Rahmen der Förderungsinitiative Abfallvermeidung, 2005, Projekt A5.CP526, Endbericht: 29.6.2007). Dabei wird die Wasseraufnahme der Maschine über eine komplexe Einstellungsänderung des Niveauschalters (Pressostat) reduziert. Somit muss weniger Wasser aufgeheizt werden. Die Einhaltung geforderten Reinigungsleistung wurde dabei mittels Test-Verschmutzung visuell überprüft und sichergestellt.
Aus der Erfahrung des Antragstellers werden viele Haushalts-Großgeräte vor Ende der technischen Lebensdauer ersetzt (etwa bei Übersiedlungen, aber auch infolge falscher Beurteilung von Störungen durch die Kundendienst-Techniker der Herstellerfirmen), wodurch sich ein sehr hohes Potential an länger nutzbaren Geräten ergibt.
Auf Basis des o.a. Vorprojektes wurde eine Reihe von Ideen und Konzepten zur Optimierung und Nachrüstung alter Waschmaschinen ausgearbeitet. Nach der Analyse der Vor- und Nachteile der möglichen Umsetzungskonzepte, sowie dem Vergleich der Kosten und des Aufwandes gegenüber dem potenziell zu erreichenden Resultat, wurde jene Variante gewählt, die über die Reduktion des Wasserstandes durch gezielte Justierung des Niveauschalters eine Reduktion des Wasserverbrauches und somit auch eine Reduktion des Energieverbrauches (durch kleinere Wassermengen zum Aufheizen) ermöglicht, da bei dieser einfachen und kostengünstigen Lösung kein Umbau der Waschmaschine notwendig ist.

Projektverlauf

Die Arbeiten wurden in folgende Arbeitspakete und Aufgaben aufgeteilt und im Anschluss durchgeführt:
AP 1 Projektmanagement und Reporting: AP1 beinhaltete die Projektkoordination, sowie technisches und finanzielles Projektcontrolling. Dies umfasste die Überwachung des zeitlichen Projektfortschritts, Ressourcenkontrolle, Organisation von regelmäßigen Projektmeetings zum intensiven inhaltlichen Austausch, sowie zur Beschlussfassung der das Projekt betreffenden Vorgehensweisen. Um einen guten Projektverlauf zu gewähren und Entscheidungen auch zwischen den Meetings zu ermöglichen, wurde eine laufende schriftliche Kommunikation und interne Berichterstattung (per Email) durchgeführt und vom Projektmanagement verwaltet. Die externe Kommunikation gegenüber den Förderstellen (Verlängerungsantrag und Endbericht) und die Veröffentlichung der Ergebnisse in verschiedenen Medien wurden ebenfalls im Rahmen von AP1 durchgeführt. Die technisch orientierte interne Projektkoordination wurde vom Projektpartner KERP gesteuert. Das Ressourcencontrolling und die externe Kommunikation wurden von R.U.S.Z geleitet. Der Endbericht wurde aufgabenorientiert in Zusammenarbeit aller beteiligten Personen erstellt.

AP 2 Detailplanung und Ablaufsteuerung: In diesem Arbeitspaket wurden die detaillierten technischen und marktorientierten Aufgaben (betreffend Arbeitspakete AP3, AP4 und AP5) für eine gezielte Projektabwicklung definiert, mit den Beteiligten abgestimmt und den zuständigen Personen zugeteilt. Darüber hinaus wurde projektbegleitend eine laufende Evaluierung des Fortschrittes und der Zwischenresultate durchgeführt und gegebenenfalls der Entwicklungsprozess einer Korrekturschleife unterzogen. Die Evaluierungskriterien wurden unter Berücksichtigung
der rechtlichen Rahmenbedingungen (z.B. EAG-VO, Konsumentenschutzgesetz und das allgemeine Bürgerliche Gesetzbuch im Hinblick auf ReUse und Gewährleistung etc.), der Einhaltung von relevanten technischen Standards (z.B. Sicherheitsprüfung nach EN8701 oder Einhaltung der Gebrauchseigenschaften laut EN60456), des aktuellen Stands der Technik sowie der Erreichung von festgelegten Zielen definiert.
Basierend auf dem ermittelten Stand der Technik und des untersuchten Marktpotenzials für energieoptimierte Altgeräte (als Teil vom AP2), wurden die relevanten Geräte (Marken und Typen) definiert. Dabei handelte es sich um jene Geräte, die für Österreich repräsentativ sind und aufgrund ihres Designs als langlebig eingestuft werden können (zu erwartende Restlebensdauer von mind. 5 Jahren). Eine weitere essentielle Voraussetzung ist die Durchführbarkeit von Optimierungsmaßnahmen aufgrund ihrer Bauweisen. Der Projektfortschritt wurde systematisch dokumentiert und zu einem Endbericht zusammengefasst (Qualitäts- und Ergebnissicherung).


AP3 Aufbau und Einrichtung Prüflabor: Um präzise Messungen der Arbeitsparameter der optimierten Geräte und reproduzierbare Vergleichswerte der erreichten Ergebnisse zu gewährleisten, wurde ein Prüflabor aufgebaut. Dieses besteht aus einer Klimakammer zur Stabilisierung der Umgebungsparameter, einer Wasseraufbereitungsanlage zur Kontrolle von Vorlaufdruck, -Temperatur und Wasserhärte, und einer Messstation mit diversen Mess- und Prüfgeräten sowie mehreren Mess-Rechnern zur Erfassung und Protokollierung der Arbeitsparameter der Prüflinge sowie der Waschqualität. Die notwendigen Messverfahren wurden im Vorfeld auf Basis von relevanten Normen (z.B. Sicherheitsprüfung nach EN8701, oder Einhaltung der Gebrauchseigenschaften nach EN60456) geplant bzw., soweit diese nur mittelbar auf die gegebene Messsituation anwendbar waren, von diesen abgeleitet (betrifft nur die Bestimmung der Gebrauchseigenschaften, nicht die Sicherheitsprüfung).
In weiterer Folge wurden die Klimakammer und das entsprechende Equipment erworben, installiert, justiert und die Geräte aufeinander abgestimmt. Die Vorarbeiten endeten mit einer erfolgreichen Inbetriebnahme des Prüflabors.

AP4 Versuchsreihen und Evaluation: Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorprojektes „Energieverbrauch alter Waschmaschinen zurückschrauben“ wurde das entwickelte Justierverfahren optimiert. Darüber hinaus wurden weitere technische Möglichkeiten zur Steigerung der  Energieeffizienz von gebrauchten Waschmaschinen und Geschirrspülern untersucht.
Im nächsten Schritt wurden Versuchsreihen zum energieeffizienten Tuning verschiedener Geräte-Typen durchgeführt. Insgesamt wurden 85 Messreihen mit unterschiedlichen Waschmaschinen durchgeführt.
Des Weiteren wurde ein Plan für einen standardisierten Prüf- und Tuning-Prozesses erarbeitet. Kernelement hiervon ist eine im Rahmen des Projektes entwickelte halbautomatische Test- und Tuning-Station für Pressostate, die die serienreife Optimierung der Geräte ermöglicht.
Am Ende wurden die erreichten Ergebnisse intern evaluiert und einer technischen Entwicklungs- und Optimierungsrückschleife zugeführt, um schließlich den optimierten Prozess zu normieren und für die tägliche Anwendung in der Werkstätte und vor Ort bei den Kunden freizugeben.

AP 5 Vorbereitung Marktüberleitung: Die durchgeführten Untersuchungen und umgesetzten Entwicklungen sind schlussendlich am Markt zu platzieren. Durch gezielte Verbreitung des Konzeptes soll eine Hebelwirkung der nachhaltigen Effekte (ökologische, soziale und ökonomische) erreicht werden. Dies begann bei der Planung und Erstellung von Schulungsunterlagen und nachfolgenden Einschulungsreihen für Mechatroniker und Reparaturtechniker. Dank dieser Maßnahmen wurde das Personal in die Lage versetzt, aufbauend auf der entwickelten Technologie und unter Verwendung des entwickelten Equipments (Test- und Tuning-Station) die Energieeffizienzsteigerung von Waschmaschinen (Tuning) vor Ort beim Kunden sowie in den Werkstätten vornehmen zu können, beziehungsweise die Eigenschaften der getunten Geräte zu testen (Testlabor inkl. Klimakammer).
Weiters wurden die relevanten Beschaffungsschienen für die Zulieferung der Altgeräte identifiziert (z.B. Spendenaktion), mit dem Ziel, die Kontinuität des EAG-Inputs zu gewährleisten. Für eine breite Marktpräsenz wurden in weiteren Schritten Vermarktungs- und Qualitätssicherungskonzepte für ein flächendeckendes social franchising Konzept entwickelt.

Meilensteine
1 Aufgabendefinition, Zeitplan, Festlegung der Verantwortlichen (März 2010)
2 Prüflabor einsatzbereit (April 2011)
3 Versuchsreihen abgeschlossen (Juni 2011)
4 Verbreitungskonzept und Partnerbetriebe festgelegt (Juni 2011)
Ergebnisse

Die wichtigsten Projekterkenntnisse können wie folgt zusammengefasst werden:
Die wirksamste und ökonomisch vertretbare Maßnahme zur Optimierung der Verbrauchseigenschaften alter Waschmaschinen ist die gezielte Justierung des Pressostates. Diese Justierung kann am effizientesten mit Hilfe einer halbautomatischen Test- und Tuning-Station realisiert werden Mit dieser Maßnahme können die Verbrauchswerte alter Waschmaschinen um durchschnittlich 15% beim Energie- und 19% beim Wasserverbrauch verbessert werden. Die Verlängerung der Nutzungsdauer alter Waschmaschinen ist gegenüber dem Neukauf aus ökologischer und ökonomischer Sicht eine allgemein zu empfehlende Strategie.
Eine wichtige Teil-Erkenntnis betrifft den Zustand von Pressostaten bei in Gebrauch befindlichen Waschmaschinen. Durch die Bearbeitung des Projektes WaschmaschinenTuning war zwangsläufig ein erhöhter Fokus auf den Zustand der vom Antragsteller zur Reparatur übernommenen Geräte gerichtet. Dabei stellte sich heraus, dass in Kundengeräten mehrheitlich Pressostate eingebaut waren, deren volle Funktionstauglichkeit stark eingeschränkt war. Unter den untersuchten Pressostaten befand sich keines, das zu Gunsten der Energieeffizienz defekt war (= geringerer Wasser- und Energieverbrauch). Vielmehr wiesen alle eine Fehlfunktion in Richtung Mehrverbrauch an Wasser und Energie auf.

Die im Projekt erfolgreich entwickelte Methode wird vom Antragsteller verwertet und u.a. den Mitgliedsbetrieben des RREUSE-Netzwerkes angeboten. Um die Qualität zu sichern, ist an ein social franchising Konzept gedacht. ACR+ (Association of Cities and Regions for Recycling and Sustainable Resource Management) und das europäische Umweltbüro EEB haben bereits zugesagt, das WaschmaschinenTuning zu promoten. Weiterer Forschungsbedarf besteht darin, dass künftig jüngere Waschmaschinen mit elektronischer Steuerung getunt werden sollen. Vorleistungen dazu wurden im Rahmen dieses Projektes bereits erbracht.

Steckbrief

Projektnummer
825426
Koordinator
R.U.S.Z. - Verein zur Förderung der Sozialwirtschaft
Projektleitung
Sepp Eisenriegler, sepp.eisenriegler@rusz.at
Partner
KERP GmbH
Förderprogramm
Neue Energien 2020
Dauer
01.2010 - 06.2013
Budget
159.691 €