Google+ Facebook Twitter XING LinkedIn GoogleCurrents YouTube

Energieeffizienz

Pumpenmotoren können zu Sparmeistern werden

| Autor / Redakteur: Daniel Gontermann / Stéphane Itasse

Bild 1: Ab Januar 2015 müssen Pumpenmotoren die Effizienzklasse IE3 erfüllen; neu in den Verkehr gebrachte IE2-Motoren müssen ab diesem Termin drehzahlgeregelt betrieben werden.
Bild 1: Ab Januar 2015 müssen Pumpenmotoren die Effizienzklasse IE3 erfüllen; neu in den Verkehr gebrachte IE2-Motoren müssen ab diesem Termin drehzahlgeregelt betrieben werden. (Bild: KSB)

Mit der Einführung von Effizienzklassen senken EU-Verordnungen den Energiebedarf für Pumpenantriebe. Hocheffiziente Pumpenmotoren erfüllen aber nicht nur EU-Vorgaben, sondern entlasten Unternehmen zusätzlich bei den Energiekosten. Aktuelle Entwicklungen ermöglichen dabei kurze Amortisationszeiten.

Auch für trocken aufgestellte Pumpenmotoren gelten nach den aktuellen IEC-Normen Effizienzklassen. Die europäische Kommission setzt seit Juli 2011 mit den Verordnungen EG640/2009 und EG4/2014 die Antriebe von Pumpen auf Stromdiät. Ab Januar 2015 müssen Asynchronmotoren zwischen 7,5 und 375 kW das Effizienzniveau IE3 erfüllen; neu in den Verkehr gebrachte IE2-Motoren müssen ab diesem Zeitpunkt mittels Frequenzumrichtern drehzahlgeregelt betrieben werden.

Wirkungsgrad bei Teillast ist mit entscheidend

Für den Beschluss zur Eindämmung des Energiebedarfs von Pumpenmotoren gibt es gute Gründe: Ein knappes Drittel des gewerblichen Stromverbrauchs entfällt auf den Antrieb von Pumpenmotoren. Investitionen in sparsame Pumpenantriebe (Bild 1) können sich in kurzer Zeit amortisieren – nicht nur wegen der Effizienzklasse: Entscheidend sind vor allem die Prozesse hinter den Pumpen, da Pumpenmotoren nicht der Hauptverbraucher der Energie sind, sondern diese in mechanische Energie umwandeln.

Eine grundlegende Schwäche konventioneller Elektromotoren ist, dass sie ihren besten Wirkungsgrad nur innerhalb eines schmalen Bereichs um den Betriebspunkt herum erzielen. Über diesen Bereich hinaus fällt der Wirkungsgrad stark ab (Bild 2).

In hydraulischen Systemen wie Heiz- und Kühlkreisläufen oder prozesstechnischen Anwendungen hat diese Eigenschaft einen erheblichen Einfluss auf die Stromrechnung: Weil dort über die meiste Zeit Teillastbetrieb herrscht, arbeiten Pumpen und ihre Motoren nur selten in einem günstigen Wirkungsgradbereich. Etwa 50 % der Betriebszeit rotieren die meisten Pumpen in einem Lastbereich, der unterhalb von 25 % der Nennleistung liegt (Bild 3).

Durchbruch für neue Motorentechnik

Die aktuellen Vorgaben der EU hatten einen Anteil daran, dass einer seit fast einem Jahrhundert bekannten Technik zum Durchbruch verholfen werden konnte. Der Synchronreluktanzmotor führte sein Dasein über Jahrzehnte nur in der Fachliteratur über Elektromotoren, die diesem Motorenprinzip jedoch keine Praxistauglichkeit attestierte. Wie sich Jahrzehnte später herausstellen sollte, fehlte es für eine zuverlässige Funktion im Grunde nur an geeigneten Steuerungskomponenten, die heute problemlos verfügbar sind. In den 1990er-Jahren befasste sich ein Professor an der Universität von Turin, Alfredo Vagati, mit dem Synchronreluktanzmotor. Auf der Suche nach einem geeigneten Umrichter für seine Forschungsarbeiten wandte er sich an das italienische Technologieunternehmen Itaco/Reel s.r.l., das im Juli 2010 durch den Frankenthaler Pumpenhersteller KSB übernommen wurde.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 42973788 / Pumpen, Armaturen, Rohrleitungen )

Themen-Newsletter Betriebstechnik abonnieren.
* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.

Meistgelesene Artikel

Wie der Leichtbau die Spielregeln verändert

Landshuter Leichtbau-Colloquium

Wie der Leichtbau die Spielregeln verändert

15.03.19 - Auch Berlin hat es begriffen: Der Leichtbau eröffnet neue technische Möglichkeiten. Ministerialrat Werner Loscheider vom Bundeswirtschaftsministerium bezeichnete ihn deshalb auf dem 9. Landshuter Leichtbau-Colloquium (LLC) als „Gamechanger“. lesen

Das erste vernetzte Roboter-Exoskelett für IIOT

Hannover Messe 2019

Das erste vernetzte Roboter-Exoskelett für IIOT

20.03.19 - German Bionic präsentiert in Hannover unter anderem das erste Roboter-Exoskelett für das industrielle IoT sowie die dritte Generation des Cray X. lesen

ADI – leichter als Aluminium, härter als Stahl

Metall

ADI – leichter als Aluminium, härter als Stahl

13.03.19 - Seit Jahrzehnten stehen Bauteile aus Aluminium, Titan oder Magnesium für eine Gewichtsoptimierung anspruchsvoller Konstruktionsbauteile. ADI könnte das ändern. lesen