Mehr Effizienz für Pumpen und Kompressoren

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Auf Nennbetriebspunkt des Motors bezogener Verbrauch reicht nicht

Diese auf den Nennbetriebspunkt des Motors bezogene Rechnung reicht den Experten heute aber nicht mehr aus. Denn prozessgesteuerte Anlagen sind inzwischen meist drehzahlvariabel geregelt. Zudem weisen die Motoren außerhalb ihres Nennbetriebspunktes unterschiedliche Wirkungsgrade auf. So ist es durchaus möglich, dass ein Motor so auf seinen Nennpunkt optimiert ist, dass er als der Branchenbeste erscheint, obwohl er möglicherweise außerhalb des Nennpunktes vergleichsweise schlechte Wirkungsgrade erreicht. Bisher ist dies für den Verbraucher im Vorfeld nicht zu erkennen. Das Problem offenbart sich dann erst mit der ersten Stromrechnung.

Die seit Herbst 2014 genehmigte und veröffentlichte Europäische Norm EN 50598 definiert deshalb insgesamt acht Arbeitspunkte, für die die Hersteller von Motoren zukünftig die Verluste anzugeben haben (Bild 4). Für den Verbraucher wird damit die Effizienz des Motors auch außerhalb des Nennbetriebspunktes transparent und vergleichbar. Pumpenhersteller können dank dieser Norm mit den entsprechenden Daten den Wirkungsgrad ihrer Pumpe in jedem beliebigen Betriebspunkt nachvollziehbar berechnen und ihre Anlagen entsprechend optimieren.

Systemeffizienz der gesamten Anlage wird zunehmend wichtig

Mit der 2015 beginnenden dritten Phase der ErP-Richtlinie wird der dort formulierte „erweiterte Produktansatz“ an Bedeutung gewinnen. Dieser besagt, dass künftig nicht mehr allein der Effizienzgrad der einzelnen Komponente zählen wird, sondern zunehmend die Systemeffizienz der gesamten Anlage. In dieselbe Richtung geht auch die EN 50598. Sie verfolgt ebenfalls diesen erweiterten Produktansatz und definiert Wirkungsklassen für elektrische Antriebssysteme.

Die European Pump Manufacturers Association Europump geht davon aus, dass durch die Betrachtung des kompletten Systems mehr als zehnmal so viel Energie eingespart werden kann wie bei einer isolierten Beurteilung einzelner Komponenten. Konkret geht es um eine Energieeinsparung von 59 TWh bei Systembetrachtung gegenüber einer Energieeinsparung von gerade 5 TWh bei ausschließlicher Betrachtung der Komponenten.

Um die Betrachtung eines Systems zu ermöglichen, müssen sich die Zulieferer und Hersteller der einzelnen Komponentenhersteller auf die Bereitstellung bestimmter Daten verständigen. Dies erfolgt meist durch Regeln, also etwa durch europäische oder internationale Normen. Sie definieren die Effizienzklassen sowie mathematische und messtechnische Methoden zur Ermittlung der Verluste. Auch hier gilt die EN 50598 mit den darin beschriebenen Wirkungsklassen.

Mit der internationalen Norm IEC 60034-30 (Drehende elektrische Maschinen – Teil 30: Wirkungsgrad-Klassifizierung von Drehstrommotoren mit Käfigläufern […]) wurden Effizienzklassen für Asynchronmotoren definiert. Durch die zunehmende Verbreitung anderer Drehstrommotoren ist allerdings eine Überarbeitung der Norm notwendig geworden. In naher Zukunft wird sie durch die beiden Normen IEC 60034-30-1 für direkt am Netz betriebene Motoren und die IEC 60034-30-2 für am Frequenzumrichter betriebene Motoren ersetzt werden. Die Veröffentlichung der IEC 60034-30-2 ist für 2016 vorgesehen.

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