Mehr Kabel kostet weniger
Energieeffizienz von Kabel- und Leitungsanlagen – Teil 1
Bislang lasen sich Anweisungen, Normen, TAB sowie andere Bestimmungen und Anleitungen so, als stünde dort als Auswahl-Kriterium: „Wie heiß muss meine Leitung mindestens werden?“ Fortan jedoch sollte eine Leitung nicht mehr als „am besten ausgenutzt“ gelten, wenn sie ihre höchstzulässige Temperatur auch wirklich erreicht.
Wohngebäude
Nun gibt es zwar das genormte Lastprofil H0 für Wohnräume [6], aber dieses ermöglicht lediglich die Beurteilung des Anschlusses der gesamten Wohnung (Bild 2), etwa vom Verteilnetzbetreiber bis zum Zählerplatz. Von dort jedoch verteilt sich die aufgenommene Leistung sowohl zeitlich als auch räumlich sehr ungleichmäßig auf alle Endstromkreise.
Ein einzelner Verbraucher
Betrachtet man z. B. in der Waschküche die ausschließlich der Waschmaschine zugedachte Steckdose für sich allein, so lässt sich für diesen einen Stromkreis eine recht genaue Abschätzung vornehmen.
Es ergibt sich, dass selbst diese – so schimpft die Hausfrau – „langsamste Waschmaschine der Welt“ während eines zwei Stunden dauernden Waschgangs nur eine halbe Stunde lang einen Strom aufnimmt, der für die Installationsleitung eine nennenswerte Belastung darstellt. Die Länge der Leitung ab Verteilerkasten wird auf 13 m geschätzt. Die Erwärmung der Leitung wird vernachlässigt, dafür aber die Raumtemperatur im Keller „aufgerundet“ mit 20 °C angenommen.
Das Messprotokoll (Bild 3) besteht aus Wirk-, Blind- und Scheinleistung in 1-s-Werten. Aus der Scheinleistung und der Nennspannung von 230 V wird der jeweilige Strom, damit die Verlustleistung und hieraus die Verlustenergie für die jeweilige Sekunde errechnet.
Die Summe der Sekundenwerte ergibt dann die Verlustenergie für einen Waschgang. Bei 125 Waschgängen im Jahr ergibt sich so ein Leitungsverlust im Wert von 70 Cent (Tabelle 1). Verstärkt man die Leitung von 3x1,5 auf 3 x 2,5 mm2, so lassen sich die Verlustkosten hierdurch auf 50 Cent reduzieren (Tabelle 2) – eine Einsparung von 20 Cent im Jahr. Die hier angenommene Länge von 13 m Leitung NYM-J 3x1,5 mm2 kostet etwa 12,50 €. Mit 3x2,5 mm2 hätte sie 16,80 € gekostet. Die Amortisationszeit hätte damit über 20 Jahre betragen.
Das Potential ist hier also offensichtlich sehr begrenzt, da effektiv für nur etwa 60 h jährlich eine nennenswerte Belastung vorliegt. An diesem Ergebnis ändert auch der Fehler nichts, der hier dadurch entstand, dass der Einfachheit halber in beiden Fällen mit kalter Leitung gerechnet wurde.
Natürlich ist die Verlustleistung in der betriebswarmen Leitung etwas größer, und dieser Effekt wirkt sich auf die beiden Leitungen unterschiedlich aus. Allerdings ist schon die Standard-Leitung im Beispiel mit einem Spitzenwert von 8,9 A nur halb ausgelastet.
Aufgrund der quadratischen Abhängigkeit der Erwärmung vom Strom erreicht also selbst die dünnere Leitung nur ein Viertel ihrer zulässigen Erwärmung. Daher ist der durch die Vereinfachung entstehende Fehler gering – und liegt „auf der sicheren Seite“.
Die gesamte Anlage
Nun ist es vergleichsweise einfach, den Lastgang einer Waschmaschine über einen Waschvorgang aufzuzeichnen und entsprechende Leitungsverluste derjenigen Leitung zuzuordnen, die nur diese eine Last versorgt. Die Auflösung ließe sich noch verfeinern, indem man mehrere Aufzeichnungen in verschiedenen Waschprogrammen durchführt und ein Jahr lang Buch führt, wie viele welcher Waschvorgänge denn laufen.
Autor: S. Fassbinder
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