Smarter Motor und Komponenten senken Pumpenenergiekosten

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Motoren als Pumpenantriebe übertreffen sogar IE4-Norm

Grundfos nutzt die Permanentmagnet-Motortechnik unter anderem bei seinem MGE-Motor (Motor mit integriertem Frequenzumrichter), derzeit bis zu einer Leistung von 2,2 kW: Diese Motoren übertreffen sogar zusammen mit dem integrierten Frequenzumformer deutlich die Anforderungen der Energieeffizienzklasse Super Premium Efficiency IE4 (gemäß IEC TS 60034-31 Ed.1). Grundfos-Kunden erhalten diesen neuen Hocheffizienzmotor preisneutral zum bisherigen MGE. Schon beim ersten Einschalten ist die Amortisation erreicht und der Betreiber spart sofort Kosten.

Der Grund: Große Motoren haben schon von Haus aus wesentlich höhere Wirkungsgrade als kleine Motoren, nehmen doch mit steigender Nennleistung die relativen Verluste ab. Deshalb ist es umso bemerkenswerter, dass die dritte Generation des MGE-Motors deutlich höhere Wirkungsgrade als für IE4 gefordert bereits ab einer Motorleistung von 0,25 kW aufweist.

Darüber hinaus muss man wissen: Die Wirkungsgradforderung der IE4 bezieht sich allein auf den Motor. Der zum Betrieb des Permanentmagnetmotors zwingend erforderliche Frequenzumformer, der den Wirkungsgrad des Gesamtantriebs stets etwas mindert, ist bei den IE4-Angaben der Motor-Hersteller in aller Regel nicht berücksichtigt.

Wirkungsgrad von Motor mit und ohne Frequenzumrichter nicht einfach vergleichen

Obwohl beim MGE-Motor der Frequenzumformer integriert ist und somit zwangsläufig bei Leistungsmessungen miterfasst wird, liegt beim Grundfos-System der Wirkungsgrad immer noch über IE4. OEM-Maschinen- und Anlagenbauer beziehungsweise -betreiber sollten deshalb stets darauf achten, welche Wirkungsgrade sie miteinander vergleichen.

Wer kleine Anlagen bevorzugt (wie Planer, die bestehende Anlagen modernisieren, Betreiber in der Spezialchemie, Offshore-Plattformen und Schiffbauer), begrüßt klein dimensionierte Aggregate, wird doch der Platz zum Aufstellen von Apparaten und Anlagen knapper und teurer. Nicht benötigter Platz ist für diese Kunden bares Geld.

Dafür sind vertikale mehrstufige CRE-Pumpen mit dem neuen Hocheffizienz-MGE-Motor eine bestechende Lösung: Auf eine Drehzahl von 3600 statt auf 2900 min^-1 ausgelegt (Hochdrehzahlmotor), kann der Anlagenbauer in der Regel einen kleineren Motor, zum Teil sogar die kleinere Pumpe auswählen und verfügt dennoch über die gleiche Leistung wie zuvor (gemäß Affinitätsgesetz bringt eine doppelt so hohe Drehzahl den vierfachen Förderdruck). Mit der geschrumpften Pumpendimension baut die gesamte Anlage kompakter. International tätige Anlagenbauer werden es begrüßen, nurmehr mit einem 50/60-Hz-Aggregat zu arbeiten, welches weltweit eingesetzt werden kann.

Elektromotor für Pumpen auch direkt an Solarzellen anschließbar

Der neue MGE-Motor ist zudem als Renewable-Version verfügbar: In dieser Ausführung kann der Motor direkt zum Beispiel an Solarzellen angeschlossen werden. Der Motor optimiert seine Drehzahl permanent in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Leistung, in der Fachsprache „Maximum Power Point Tracking“ (MPPT) genannt. Das bedeutet, der Motor arbeitet stets an einem Betriebspunkt, wo das Produkt aus Strom und Spannung ein Maximum erreicht. Dieser optimale Betriebspunkt hängt von der Bestrahlungsstärke, der Temperatur und dem Typ der Solarzellen ab.

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