Projekt 08294/01

Entwicklung einer Nachrüst-Wassersparautomatik geeignet für alle handelsüblichen Wasserarmaturen an Handwaschbecken

Projektdurchführung

Secatec electronic GmbH
Knappenstr. 152
57581 Katzwinkel

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Wassersparautomatiken haben Ihre Funktionstüchtigkeit, z. B. an Autobahnraststätten und im medizinischen Bereich nachgewiesen. Nachteilig sind die mit der Installation derartige Systeme entstehenden Montagekosten durch Sanitärhandwerker und Fliesenleger. An Handwaschbecken mit Automatiksystemen lassen sich etwa 70% Wasser einsparen. Pro Person und Jahr kann damit der Wasserverbrauch beim Händewaschen von ca. 5 m3 auf ca. 1,5 m3 reduziert werden. Bei einer Ausstattung von nur 230.000 Haushalten ließe sich so ein Wasservolumen von etwa 2,5 Mio. m3 einsparen.
Zielsetzung des Projektes ist es die Entwicklung eines universellen Nachrüstsatzes für Wasserarmaturen zu einem günstigen Preis, der auch Privathaushalten eine Installation ermöglicht und sich in weniger als 2 Jahren amortisiert. Das System soll ohne bauliche Maßnahmen, wie Leitungsverlegung unter Putz/Fliesen an allen gängigen Wasserarmaturen auch von Heimwerkern installiert werden können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenArbeitspakete:
- Ausarbeitung eines Schaltungsentwurfs, Recherche stromsparender Bauelemente
- Recherche von Wasserarmaturmaßen und -anschlüssen,
- Konstruktion eines Prüfstandes
- Schaltungsentwicklung und Aufbau einer Versuchsschaltung
- Konstruktion von Sensor- und Elektronikgehäuse
- Entwicklung eines Schaltungslayouts für Dickfilmhybridschaltung
- Konstruktion eines verwendbaren Magnetventils
- Schaltungsaufbau und -bestückung, Herstellung der Gehäuseteile
- Aufbau einer Versuchsanordnung, Montage auf einem Prüfstand
- Versuchsdurchführung, Überarbeitung des Prototyps, abschließende Tests, Dokumentation


Ergebnisse und Diskussion

Mit den durchgeführten Entwicklungsarbeiten konnten die geplanten Entwicklungsziele
- Endverbrauch Abgabepreis ca. 100 €;
- Stromversorgung über eine 9-Volt Block Batterie mit einer Lebensdauer bei normalem Betrieb von ca. 2 Jahren;
- Kompatibilität zu allen gängigen Wasserarmaturen;
- einfache Montagemöglichkeit;
- gekapseltes System von Sensorik/Elektronik;
- Stromstoß-Magnetventile ohne störende Geräuschentwicklung;
erreicht werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es wurden verschiedene Präsentationsobjekte hergestellt und bei diversen Anlässen interessierten Anwendern und möglichen Vertriebspartnern präsentiert. Die im Vorfeld aufgenommenen Kontakte zu möglichen Vertriebspartnern erfordern neben den sachlich/technischen Klärungen, wie z. B. Einsatzgrenzen, Druckfestigkeit, Schaltsicherheit, Temperaturverhalten auch eine detaillierte Kalkulation der Herstellkosten. Es wurden insgesamt 6 mögliche Vertriebspartner angesprochen und Kontakt zu weiteren aufge-nommen. Die Gespräche sind noch nicht abgeschlossen. Es wurde darüber hinaus eine Warenpräsentation, diverse Prospekt- und Begleitmaterial sowie eine Verkaufsverpackung erarbeitet.


Fazit

Die Entwicklungsarbeiten im Bereich der Sensorik und der Stromversorgung wurden wie geplant durchgeführt. Nach anfänglichen Schwierigkeiten bei der Entwicklung eines Stromstoß-Magnetventils konnten diese Arbeiten mit einem zuverlässig arbeitenden Modell mit hoher Schaltsicherheit abgeschlossen werden. Alle Entwicklungsschritte einschließlich einer selbstlernenden Sensorik mit großem Schaltabstand, temperaturstabilem Verhalten des Gesamtsystems, niedrigem Stromverbrauch mit einer Batterielebensdauer von etwa 2 Jahren sowie einem geräuscharmen und schaltsicherem Magnetventil waren erfolgreich.
Eigene Untersuchungen an verschiedenen Wasserarmaturen und wechselnden Testpersonen haben bestätigt, dass sich mit den realisierten Prototypen einer Wassersparautomatik die anvisierten Wasser-Verbrausreduzierungen von etwa 70% erzielen lassen. Das Einsparpotenzial im gewerblichen und öffentlichen Bereich, wo häufigere Waschvorgänge erfolgen, führt zu einem Return-on-investment von < 1 Jahr.
Durch den niedrigen Installationsaufwand wird es möglich, das entwickelte System einer Wassersparautomatik an allen handelsüblichen Wasserarmaturen nachträglich zu installieren. Die nicht mehr erforderlichen baulichen Maßnahmen wie z.B. nachträgliches Verlegen von Wasserleitungen unter Putz bzw. unter Kacheln oder das Verlegen von Netzanschlussleitungen werden es auch dem handwerklich versierten Heimwerker erlauben das System ohne Einschaltung von Installateur- bzw. Elektrohandwerkern zu montieren. Damit sind günstige Voraussetzungen für eine Verbreitung des Systems gegeben.