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Antriebssystem

Ende des Einsparpotenzials bei Elektroantrieben noch nicht erreicht

| Autor: Stefanie Michel

(Bild: ABB)

Es gibt viele effiziente Elektromotoren, aber das genügt nicht. Die von der EU festgelegten Emissionsziele lassen sich damit nicht erreichen. Vielmehr müssen ganze Antriebssysteme hinsichtlich ihrer Energieeffizienz betrachtet werden. Und hier steckt das Einsparpotenzial: in der Drehzahlregelung und der Motorentechnik.

Erstmals veröffentlicht am 10.11.2015

Angesichts der vielen Jahre, die das Thema die Industrie und die Antriebstechnikhersteller beherrscht, könnte man denken, Energieeffizienz sei ein alter Hut. Schließlich ist die Wirkungsgradnorm für Elektromotoren seit einigen Jahren in Kraft und ambitionierte Motorenhersteller bieten bereits Motoren in der Wirkungsgradklasse IE4 oder gar IE5 an – ungeachtet der Tatsache, dass es letztere gar nicht gibt. Das ist doch sehr fortschrittlich, oder nicht? Wer sich allerdings die vom ZVEI veröffentlichten Zahlen ansieht, wird zweifeln: Die Industrie in Europa verbraucht jährlich insgesamt etwa 1036 TWh Strom, davon 650 TWh für Elektromotoren und elektrische Antriebssysteme. In den Antriebssystemen steckt ein Einsparpotenzial von 89 TWh, aber nur 17 TWh lassen sich über effiziente Motoren realisieren. Der größte Teil dagegen erschließt sich mit drehzahlgeregelten Antrieben.

Nicht alleine den Elektromotor für Energieeinsparung betrachten

Der Motor alleine macht also noch keinen energieeffizienten Antrieb. Zudem ist es damit auch nicht möglich, die Einsparziele, die sich die EU mit der ErP-Richtlinie gesetzt hat, zu erreichen: bis 2030 40 % weniger CO2-Emissionen als 1990. Deshalb war es an der Zeit, dass sich die gesetzlichen Anforderungen nicht nur auf die Wirkungsgrade von Asynchronmotoren stützen; solche Motoren zwischen 7,5 und 375 kW müssen seit dem 1. Januar 2015 bereits die Anforderungen der Effizienzklasse IE3 erfüllen, wenn sie nicht mit Umrichter betrieben werden. Als weitere Maßnahme trat Ende 2014 die Norm EN 50598 in Kraft, die nicht mehr nur die Motoren betrachtet, sondern das gesamte Antriebssystem.

Das ist prinzipiell ganz im Sinne der Hersteller von Motoren und Frequenzumrichtern. Man ist sich einig, dass mit drehzahlgeregelten Antrieben eine schnelle und recht hohe Einsparung erreicht werden kann – wenn sie im Teillastbereich betrieben werden. Gerade bei Pumpen und Lüftern ist das sinnvoll. Doch nicht überall ist die Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter die beste Lösung. Arbeiten die Motoren ständig unter Volllast, ist ein geregeltes Hochfahren mit Sanftstarter besser und sparsamer. Dennoch steckt zunächst ein riesiges Potenzial in der Drehzahlregelung. Michael Burghardt, Produktmanager bei Danfoss: „Man muss bedenken, dass nur etwa 25 % aller Antriebe bisher mit Frequenzumrichter ausgestattet sind und die Verbände davon ausgehen, dass in 50 bis 60 % aller Motoren eine Drehzahlregelung sinnvoll ist.“

Ergänzendes zum Thema
 
Energieeffizienz betrachtet jetzt auch das System
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