IMPROVE

Umwälzpumpen werden vor allem in Gebäuden für den Flüssigkeitstransport in Heizungs-, Klimatisierungs-, Trinkwasser- und Solaranlagen eingesetzt. Auch in chemischen und verfahrenstechnischen Prozessen sowie in der Wasserversorgung werden sie benötigt. Allein in Europa müssen jährlich 14 Millionen Umwälzpumpen ausgetauscht werden.

Die Innovation des ressourcen- und energieeffizienten Modells von „IMPROVE“ ist eine miniaturisierte Leistungselektronik, die in die Motoren der Pumpen integriert wird. So erhöht sich der nutzbare Drehzahlbereich der Pumpen, was die Baugrößen und damit auch den Materialbedarf verringert. Mit dem optimierten Pumpendurchmesser und dem drehzahlgeregelten Betrieb der Pumpe lässt sich der Wirkungsgrad der Geräte wesentlich erhöhen – je nach Betriebszustand um etwa ein Viertel bis ein Drittel.

Mit einer zweistufigen Strategie arbeitet „IMPROVE“ an der Miniaturisierung und Integration der Leistungselektronik: Zunächst wird die Schaltung spezifisch auf die Anwendung ausgelegt. Im zweiten Schritt erfolgt die bestmögliche Integration der verbleibenden Komponenten mit Hilfe einer neuen Aufbautechnik. Das Potenzial der entwickelten Lösung demonstrieren die Forschungspartner in einem Versuchsträger und mittels der Konstruktion, Fertigung und Integration der Leistungselektronik des Motors.

Während der dreijährigen Laufzeit entwickelt die Hochschule Kaiserslautern die übergeordnete Versuchs- und Demonstrationsanlage. Das Institut für Hochfrequenz- und Halbleiter-Systemtechnologien der Technischen Universität Berlin entwickelt die Leistungselektronik weiter. Der Projektkoordinator KSB SE & Co. KGaA führt die Pumpe, den Motor und die Leistungselektronik zusammen und testet das System. Nach erfolgreichem Abschluss der Tests entsteht in der Hochschule Kaiserslautern eine industrietaugliche Demonstrationsanlage, die das Pumpensystem auf Funktionstüchtigkeit prüft. Die KSB übernimmt die Serienentwicklung und die Markteinführung des Systems.