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Effiizienz in Pumpensystemen

Energieeffizienz neu gedacht

| Autor / Redakteur: Stéphane Itasse / Matthias Back

Für die beste Energieeffizienz benötigt jede Anlage einen anderen Antrieb

Neben der Hydraulik leisten auch die Antriebe einen wichtigen Beitrag zur Energieeffizienz eines Gesamtsystems. Allerdings ist jede Anlage anders und benötigt deshalb auch einen anderen Antrieb.

Der IE2-Asynchronmotor ist derzeit die günstigste richtlinienkonforme Antriebstechnik. Bei einer niedrigen Betriebsstundenzahl und gleichzeitig statischem Betriebspunkt kann dieser Antrieb am wirtschaftlichsten sein. Um eine ErP-Konformität auch nach 2015 zu erreichen, kann der IE2-Motor mit einem Frequenzumrichter ausgestattet werden. Er ist dann auch für den Einsatz bei variablen Lastprofilen geeignet.

Bei statischem Betriebspunkt ist der ungeregelte Asynchronmotor meist die beste Antriebslösung. KSB empfiehlt hier die robusten und effizienten IE3-Motoren, die netzanlauffähig sind und den gesetzlich vorgegebenen Standards ab dem kommenden Jahr entsprechen.

Wer beim Antrieb noch mehr Energie einsparen will, könnte bei einem statischen Betriebspunkt auch den Asynchronmotor der Energieeffizienzklasse IE4 einsetzen. Allerdings ergibt sich hier wegen des sehr hohen Anschaffungspreises eine lange Amortisationszeit.

Magnetfreie Synchronreluktanzmotoren der Klasse IE4 sparen viel Energie bei variablem Betriebspunkt

Bei variablem Betriebspunkt ist ein KSB-Supreme-Motor mit Frequenzumrichter der sinnvollste Antrieb. Die magnetfreien Synchronreluktanzmotoren der Klasse IE4 sparen Energie, sind sehr effizient im Teillastbereich und weisen eine sehr gute Umweltbilanz auf. Mehr erfahren Sie in dieser Webinar-Aufzeichnung über den Supreme-Motor.

Bei mindestens ebenso hoher Energieeffizienz wie dem Permanentmagnetsynchronmotor (PMSM) punktet diese Antriebstechnik durch den Verzicht auf magnetische Bestandteile. Der Supreme-Motor ist unabhängig von seltenen Erden und schont damit Ressourcen. Weitere Vorteile im Vergleich zum PMSM sind:

  • höhere Wirkungsgrade im Teillastbereich,
  • keine Gefahr der Entmagnetisierung,
  • geringere Massenträgheit des Rotors,
  • geringere Betriebstemperatur sowie
  • Robustheit.

KSB hat zur Verdeutlichung ein Rechenbeispiel erstellt: Ein 7,5-kW-Supreme-Motor hat bei voller Drehzahl und voller Belastung im Vergleich zum entsprechenden IE2-Motor bereits einen um bis zu 4 % höheren Wirkungsgrad. Bei einem Viertel der Drehzahl und infolgedessen einem auf 25 % reduzierten Förderstrom kann der Vorteil bereits bis zu 25 % betragen.

So ergibt sich zum Beispiel für den Betreiber einer Heizungsumwälzpumpe an nur einem Motor dieser Nennleistung eine jährliche Einsparung von 1380 kWh. Das Aggregat verursacht damit pro Jahr 815 kg weniger CO2-Emission im Vergleich zu einer geregelten Pumpe mit IE2-Asynchronmotor. Die Berechnung der Betriebszeitanteile erfolgte gemäß dem für diese Anwendung typischen Lastprofil Blauer Engel. Bei einem Energiepreis von 15 Cent pro Kilowattstunde ergibt sich Jahr für Jahr eine Kosteneinsparung von 207 Euro pro Motor.

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