Geniax ist ein dezentrales Pumpensystem, dass anstelle von regulierenden Ventilen an freien Raumheizflächen und Wand- bzw. Fußbodenheizkreisen eine ganz neu entwickelte Miniaturpumpe einsetzt. Bisher wurde das für die Funktion der Heizungsanlage erforderliche (Über-)Angebot des Heizwasservolumenstroms an den Wärmeabnehmern durch eine Querschnittsverringerung gedrosselt. Nun sorgt die Miniaturpumpe als Stellorgan für den benötigten Volumenstrom. Sie pumpt Heizungswasser in der richtigen Menge und nur dann, wenn geheizt werden muss (soll). Auf eine zentrale Umwälzpumpe kann dadurch verzichtet bzw. in ausgedehnten Anlagen eine Zubringerpumpe mit deutlich geringerem Hilfsenergieaufwand betrieben werden. Die herkömmliche Angebotsheizung wird durch eine Bedarfsheizung abgelöst, beschreibt Wilo das „neue Zeitalter der Heizungssysteme“.
Quasi als Dreingabe ersetzen die Miniaturpumpen den manuellen Hydraulischen Abgleich. Eine Drosselung zur Volumenstrombegrenzung ist nicht erforderlich, weil Geniax die Volumenströme in Abhängigkeit des Bedarfs regelt und so auch gegenseitige Einflüsse der einzelnen Pumpen schnell egalisiert. Gleichzeitig hat eine geregelte Pumpe als Stellorgan eine Ventilautorität von 1, ist also prädestiniert für eine hohe Regelgenauigkeit und damit für hohen Komfort und energiesparenden Betrieb. Geniax setzt dies mit einer zentralen Steuerungsintelligenz um.
Auch Einsparung von Heizenergie
Der Idee für die „umwälzende“ Neuerung ging eine bemerkenswerte Erkenntnis voraus: Heute zentral eingesetzte Hocheffizienzpumpen sparen gegenüber dem durchschnittlichen Bestand durch bessere Pumpen- und Motorentechnik sowie integrierte Steuerungsfunktionen nach einem Austausch meistens über 80 %, oft sogar deutlich über 90 % des elektrischen Hilfsenergieverbrauchs ungeregelter Standardpumpen ein. Das technisch Machbare, was die Einsparmöglichkeiten bei der Pumpe selbst angeht, ist damit weitgehend ausgereizt. Dr. Thomas Schweisfurth, Wilo-Vorstandssprecher: „Vor diesem Hintergrund war unseren Entwicklern klar, dass der Weg zu noch mehr Energieeffizienz durch Pumpentechnologie nur über einen optimierten Systemaufbau der Heizung selbst führen kann.“ Jetzt rückt also auch die Einsparung von Heizenergie in den Fokus von Wilo. Um mindestens 20 % soll der Energieverbrauch durch Geniax sinken.
So stellt die Miniaturpumpe mit partikelgängigem Laufrad, einer Förderhöhe von bis zu 1 m, einem Volumenstrom von bis zu 100 l/h, einer maximalen Leistungsaufnahme von 3,5 W und einem Geräuschpegel unterhalb der strengsten Schallschutz-Stufe III (VDI 4100) nicht nur eine technische Revolution dar, sondern eröffnet auch ganz neue Möglichkeiten. Entsprechend selbstbewusst gibt sich Wilo und betont, dass man mit Geniax als Systemanbieter im Heiztechnikmarkt auftreten werde. Zur Markteinführung werde es nur ein reines Wilo-System geben.
Installation und Planung
In der Rohinstallationsphase wird zunächst ein Pumpenadapter – wahlweise in den Ausführungen Durchgang, Hahnblock Durchgang oder Hahnblock Eck – montiert. Erst bei der Fertiginstallation werden die eigentlichen Pumpen aufgesetzt, dazu muss dass Heizungssystem nicht entleert werden. Dritte Komponente ist eine Pumpenelektronik, die in der Nähe der Pumpen installiert wird und diese über eine Kabelverbindung steuert. Für Pumpen und Pumpenelektroniken stehen Design-Abdeckungen zur Integration in das Wohn- bzw. Büroambiente zur Verfügung. Über die zugehörigen Raumbediengeräte mit unterschiedlichen Funktionsumfängen für Einfamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser und Nutzimmobilien können die Nutzer die Solltemperatur einstellen und verschiedene Absenkzeiten im Tages- und Wochenverlauf programmieren. Zudem ist eine Zentralbedienung vorgesehen.
Ein weiterer entscheidender Bestandteil des dezentralen Pumpensystems ist eine zentrale Managementeinheit mit Schnittstelle zum Wärmeerzeuger. Dr. Thorsten Kettner, der für die Entwicklung und Markteinführung von „Geniax“ verantwortliche Projektleiter im Research and Technology Center von Wilo: „Der Geniax-Server übernimmt in Abstimmung mit dem Wärmebedarf in den einzelnen Räumen und den Vorgaben aus den Raumbediengeräten das Management aller Komponenten im Gesamtsystem Heizung. Durch die Regelsignale des Servers an die Pumpenelektronik werden die Pumpendrehzahl und damit der Massenstrom der Pumpe sowie die Heizleistung bedarfsgerecht geregelt. Darüber hinaus steuert der Server die Anzeigen der Raumbediengeräte, überwacht alle angeschlossenen Komponenten, sammelt Daten zu Diagnosezwecken und steuert den Wärmeerzeuger über die 0…10-V-Schnittstelle.“ Das System ist zudem offen zur Einbindung in Gebäudeautomationssysteme.
Bei der hydraulischen Planung unterscheidet sich Geniax nicht von konventionellen Systemen. Für die gebäudespezifische Konfiguration des Geniax-Systems stellt Wilo eine Projektierungssoftware zur Verfügung. Auch die Installation erfordert keine Spezialkenntnisse. Bei der Inbetriebnahme führt das dezentrale Pumpensystem den Installateur Schritt für Schritt, eine Programmierung vor Ort ist nicht erforderlich.
Einsparpotenzial und Kosten
Die Mehrkosten für die Geniax-Installation in einem Neubau mit Fußbodenheizung betragen laut Wilo für ein Einfamilienhaus mit 150 m2 Wohnfläche etwa 1600 Euro. Dafür könne beim Heizenergieverbrauch durch die bessere Regelung und die Absenkung der Vorlauftemperatur auf das erforderliche Minimum, durch Schnelllaufheizfunktion, Aufheizzeitpunktoptimierung und Fensteröffnungserkennung ein Einsparpotenzial von durchschnittlich rund 20 % angesetzt werden. Dies haben auch wissenschaftliche Untersuchungen und Messungen von Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Richter, Institut für Energietechnik an der TU Dresden, sowie die energetische Bewertung auf Basis EN-genormter Verfahren durch Prof. Dr.-Ing. Rainer Hirschberg, FH Aachen, ergeben. Bei einer Gas- oder Ölbrennwert-Heizung rechnet sich dann das System bei gleichzeitigem Komfortgewinn in wenigen Jahren. JV
Wilo auf der ISH: Halle 9.1, Stand B46 bis D46
