Bitte Licht löschen, um Strom zu sparen. Doch im Keller läuft eine überdimensionierte Umwälzpumpe mit schlechtem Wirkungsgrad das ganze Jahr. Da drängt sich ein Ersatz auf.

Die Erfahrung lehrt, dass publizierte Einsparpotenziale von energierelevanten Massnahmen häufig übertrieben sind – doch für den Ersatz von Umwälzpumpen treffen sie tatsächlich zu. Mindestens, denn die Wirkungsgrade der Pumpenmotoren differieren derart stark, dass eine neue Pumpe mit IE3-Motor in Verbindung mit einer bedarfsabhängigen Steuerung 80 Prozent des ursprünglichen Strombedarfs einspart – oder mehr.

Ein altes EU-Ziel
Schon seit 20 Jahren will die EU die alten Stromfresser in Ventilatoren und Pumpen ersetzen lassen. Zählt man die übrigen Motoren dazu, beispielsweise in industriellen und gewerblichen Prozessen, so fliesst in der EU die Hälfte des Stroms in elektrische Antriebe. In der Regel übernimmt die Schweiz die Anforderungen und fügt sie in die Energieverordnung ein. Heute heisst dieses bundesrätliche Dokument «Energieeffizienzverordnung». Allein die Umwälzpumpen in Heizungsanlagen würden gemäss Verlautbarung der Baudirektion des Kantons Zürich 3 Prozent des landesweiten Stromverbrauchs ­verursachen.

Doch so einfach ist es nicht. Denn Elektromotoren laufen «ewig», zumindest viele Jahrzehnte. Kommt hinzu, dass viele Hauseigentümer «ihre» ­Pumpe kaum finden würden. Nicht viel besser ist es in zahlreichen Betrieben. Erst bei einer Störung rückt der Wasserförderer in den Fokus.

Motor ist nur die halbe Miete
Seit 1. Januar 2017 sind in der Schweiz im Leistungsspektrum von 0,75 kW bis 375 kW nur noch Motoren der Klasse EI3 (und höher) zulässig, in Verbindung mit einem Frequenzumrichter auch EI2. Mit dem Umrichter lässt sich die Drehzahl regulieren, was ebenfalls eine grosse Effizienzsteigerung ermöglicht, weil dadurch ein bedarfsgerechter Betrieb möglich ist. Zur Erinnerung: Bei Umwälzpumpen ist das Fördervolumen proportional zur Drehzahl. Doch der Motor allein ist noch kein Garant für eine verlustarme Wasserförderung. Nur allzu oft fehlen den mehr schlecht als recht zurechtgebogenen Laufrädern der Pumpe eine «gute Hydraulik», was viel mechanische Kraft vom Motor benötigt und wenig Wasser bringt. Relevant für die Beurteilung einer Pumpe ist deshalb der Mindest-Effizienz-Index, MEI. Zur Bewertung des Gesamtsystems Motorpumpe dient der EEI.

Drei Kriterien
Um den Einsatz einer Pumpe zu bewerten, genügen drei Kriterien:
• Qualität des Gesamtsystems Motor-­Pumpe, EEI höchstens 0,2
• Dimensionierung des Pumpenmotors: Leistung circa 1 Promille der Heizleistung
• Steuerung der Pumpe: Wenn die Heizung nicht läuft, geht die Pumpe auf AUS

Der erwähnte EEI von 0,2 entspricht auch der Anforderung, um Förderbeiträge von den Kantonen zu erhalten. Mit 200 Franken ist der Beitrag allerdings bescheiden, vor allem im ­Hinblick, dass der Monteur zweimal kommt, er muss den Typ der Pumpe eruieren, bestellen und dann montieren.

Falls beidseitig der Pumpe keine Absperrhähne montiert sind, muss der Wasserkreis entleert und danach wieder aufgefüllt werden. Allein diese «Wasserübung» bedingt eine Stunde Arbeit. Im Internet zirkulieren Listen mit «Förderberechtigten Pumpen». Das ist aber keine Garantie, dass nicht eine viel zu grosse Pumpe eingebaut wird. Die Installationsfirmen verfügen über «Wechsellisten», auf denen der neue Pumpentyp anhand der alten Pumpendaten ausgelesen werden kann. Ein sicherer Weg, um ein überdimensioniertes Aggregat zu installieren.

Beispiel Wohnhaus
Das EWZ hat den Ersatz einer Umwälzpumpe in einem Mehrfamilienhaus ausmessen lassen. Der technisch versierte Hauseigentümer hat die neue Pumpe, eine Grundfos Alpha2 25-40 180 über das Internet gekauft. Kostenpunkt: 271 Franken bei einem Listenpreis von 832 Franken. Die Messungen zeigen, dass bei der alten Pumpe die Betriebspunkte zu einem Drittel weniger als 10 Prozent Wirkungsgrad aufweisen, zu zwei Drittel liegen die Punkte zwischen 10 Prozent und 20 Prozent Wirkungsgrad. Die neue Pumpe arbeitet im unteren Leistungsbereich mit etwa 20 Prozent, bei höherer Leistung mit rund 40 Prozent Effizienz.

Der EWZ-Bericht dokumentiert eine Energieeinsparung beim Pumpenstrom von 2008 kWh pro Jahr, was 301 Franken entspricht. Die Rückzahldauer beträgt 11 Jahre. Als Basis ist eine Heizleistung von 50 kW bei jährlich 2000 Volllaststunden erwähnt.

Die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf wird mit 20 K für die Radiatoren und mit 10 K für die Fussbodenheizregister angegeben. Etwas lapidar heisst es im ­Bericht, dass der «Pumpentausch bei kleinen Anlagen eine annehmbare Rückzahldauer hat, wenn die vorhandenen Pumpen wirklich viel zu gross sind und man die Pumpen selber auswechselt.» Eine Aufforderung zum Pumpenwechsel tönt anders.

Vorsicht mit dem Wort teuer
Doch diese negative Bilanz trügt. Um 2000 kWh jährlich zu erzeugen, braucht es in einer Photovoltaikanlage eine installierte Leistung von 2,2 kW, also etwa 15 m2 PV-Module. Die dazu notwendigen Investitionskosten übersteigen den Pumpenersatz um den Faktor 5 bis 10. Jetzt ist die Umwälzpumpe vergleichsweise sehr günstig. Kommt hinzu, dass der Löwenanteil des PV-Stroms im Sommer anfällt, der Pumpenstrom aber überwiegend im Winter notwendig ist.

Wieso zeigt der Kostenvergleich eine derart starke Verzerrung? Weil neue mit amortisierten Anlagen verglichen werden, also sehr teure Installationen zu heutigen Preisen mit alten, «abgeschriebenen» Anlagen. Also auf der einen Seite die neue PV-Anlage und die neue Pumpe, auf der anderen Seite die alte Pumpe und die seit Jahrzehnten laufenden Kraftwerke.