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ABB

Frequenzumrichter und Synchronreluktanzmotor helfen sparen

| Redakteur: Silvano Böni

Peter Hofer, UFA (links), Viktor Borner, Bühler (im Hintergrund), und Patrik Herburger-Rauter vor der Neuinstallation.
Peter Hofer, UFA (links), Viktor Borner, Bühler (im Hintergrund), und Patrik Herburger-Rauter vor der Neuinstallation. (Bild: ABB)

Dank dem Einsatz neuer Technik und einer hervorragenden Zusammenarbeit der Spezialisten von der UFA, Bühler und ABB ist eine beeindruckende Lösung entstanden. Gemeinsam ist es gelungen, den Energiebedarf von elektrischen Antriebssystemen in einer Futtermittelanlage um mehr als 50 % zu reduzieren.

Die UFA ist das führende Schweizer Unternehmen für Tierernährung und ist mit seinen vier über das ganze Land verteilten Standorten ein wichtiger Anbieter der Futtermittelbranche. Um die gesamthaft über eine halbe Million Tonnen Futtermittel jährlich zu produzieren, sind leistungsfähige Mühlen, Gebläse, Walzen, Pressen und viele weitere elektrifizierte Großanlagen installiert.

Für die Produktion der UFA zeichnet Peter Hofer verantwortlich, Mitglied der Geschäftsleitung und diplomierter Maschineningenieur. Der möglichst effiziente Einsatz der notwendigen Energie für dieses große Produktionsvolumen ist ihm und der UFA wichtig – aus Kostengründen und aus Prinzip: „Man kann sehr viel für die effizientere Nutzung von Energie machen, wenn man die Prozesse genau analysiert“, betont Hofer.

Prozessoptimierung durch Energieeinsparung schnell amortisiert

Ein besonders gelungenes Beispiel einer Prozessoptimierung, die sich durch die Energieeinsparung in wenigen Jahren amortisiert, hat die UFA gemeinsam mit dem Technologiekonzern Bühler in der Futtermittelanlage Sursee umgesetzt. Hier war bis Anfang 2015 ein Aspirationsventilator mit einem konventionellen 75-kW-Asynchronmotor installiert. Dieser Ventilator dient der Entfeuchtung und der Auskühlung des dampfbehandelten, pelletierten Futtermittels, um es danach verpacken zu können. Dafür saugt er die Luft über dem zu trocknenden Gut zu sich in die zehnte Etage des Produktionsturms hoch. Die Ventilation wurde schlicht über eine Klappe geregelt; der direkt ans Netz gekoppelte Motor lief stets mit seiner Festdrehzahl.

Der Ersatz dieses in den 1980er-Jahren nach Stand der Technik installierten Ventilationssystems stand an. „Durch einen Fachartikel habe ich von einer Lüftungsanlage des Universitätsspitals Zürich erfahren, in der bei einer Renovation ein neuer, hocheffizienter Synchronreluktanzmotor von ABB mit Frequenzumrichter eingesetzt wurde, und vor allem die Messergebnisse gesehen, die zeigen, um wie viel der Energieverbrauch damit tatsächlich reduziert werden konnte“, erinnert sich Hofer. Im Vergleich zu einem Asynchronmotor entfallen bei einem Synchronreluktanzmotor die Rotorverluste fast gänzlich, was in einem entsprechend höheren Wirkungsgrad resultiert.

Exakte Motorauslegung spart Platz und Kosten

Peter Hofer setzte sich daraufhin mit den Experten von Bühler zusammen, um das gesamte Effizienzsteigerungspotenzial auszuloten, das sich durch die Erneuerung des Ventilationssystems mit dem ABB-Antriebspaket ergeben könnte. Gemeinsam nahm man für die Leistungsbemessung des Motors zuerst den Prozess genau unter die Lupe. „Welchen Luftdurchsatz braucht es, um welche Menge von Futter in der gewünschten Zeit zu trocknen und zu kühlen? Wie sind die Parameter an einem extremen Sommertag, wenn die Luft selbst warm und feucht ist?“, erläutert Viktor Borner, Area Sales Manager Feed bei Bühler, die Herangehensweise der Analyse.

Gemeinsam mit den Spezialisten von ABB und Bühler wurde die neue Anlage schließlich exakt ausgelegt. Die Berechnungen ergaben, dass ein 37-kW-Motor den Anforderungen genügt. „Es hätte wohl auch ein 30-kW-Motor gereicht, aber ein bisschen Sicherheitsreserve wollten wir dann doch einbauen“, erklärt Hofer mit einem Lächeln.

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