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Energieeffizienz

Pumpenmotoren können zu Sparmeistern werden

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In der Gebäudetechnik zählen die Anwendungsbereiche Heizen und Kühlen zu den wichtigsten Einsatzbeispielen für drehzahlgeregelte Pumpen mit hocheffizienten Antriebsmotoren. In diesen Bereichen herrscht durch schwankenden Leistungsbedarf häufiger Teillastbetrieb. Für die Wärmeversorgung von Gebäuden werden über einen großen Teil des Jahres oftmals nur 10 bis 20 % der verfügbaren Förderleistung benötigt. Pumpen mit konventionellen Asynchronmotoren arbeiten dabei in einem ungünstigen Wirkungsgradbereich.

Der Austausch eines Asynchronmotors der Klasse IE2 gegen eine Reluktanz-Synchronmaschine spart abhängig von Baugröße und Lastprofil bis zu 25 % an elektrischer Energie ein. Mit der Technik des Synchronreluktanzmotors kann darüber hinaus vollständig auf Magnetwerkstoffe insbesondere auf Basis seltener Erden verzichtet werden und damit eine optimale Ressourceneffizienz erzielt werden.

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Hintergrund: Das Einsparpotenzial von IE4-Motoren im Vergleich zu IE2-Asynchronmotoren

Pumpenantriebe mit Synchronreluktanzmotoren erzielen im Vergleich zu IE2-Asynchronmotoren vor allem im Teillastbereich deutlich höhere Wirkungsgrade. Ein Rechenbeispiel zeigt, dass ein Supreme-Motor mit einer Antriebsleistung von 7,5 kW bei voller Drehzahl sowie bei voller Belastung gegenüber einem entsprechenden IE2-Motor einen um bis zu 4 % höheren Wirkungsgrad erzielt. Bei einer angenommenen Teillast mit einer auf 25 % reduzierten Förderleistung kann der Vorteil bereits bis zu 25 % betragen.

Am Beispiel des 7,5-kW-Motors ergibt sich für den Anlagenbetreiber an einem einzigen Motor dieser Nennleistung eine jährliche Einsparung von 1380 kWh. Das Aggregat reduziert die CO2-Emissionen im Vergleich zu einer geregelten Pumpe mit Asynchronmotor um 815 kg pro Jahr. Der 7,5-kW-Motor stellt nach Informationen des Herstellers KSB ein geeignetes Beispiel dar, da diese Leistungsgröße an den verkauften Stückzahlen einen Anteil von 19 % hat.

Vergleich der Wirkungsgrade von marktgängigen IE2-Motoren mit Synchronreluktanzmotoren der Baureihe Supreme von KSB
Förderstrom 100 % 75 % 50 % 25 %
Wirkungsgrad IE2-Motor 88,1 % 85,2 % 77,5 % 39,2 %
Wirkungsgrad Supreme-Motor 92,1 % 91,2 % 87,8 % 63,2 %
Zeitanteil 6 % 15 % 35 % 44 %
Quelle: KSB AG

Der Beitrag erschien zuerst auf dem Portal unserer Schwestermarke MM Maschinenmarkt veröffentlicht.

* Daniel Gontermann ist Leiter Produktmanagement Motoren & Antriebe bei der KSB Aktiengesellschaft in 67227 Frankenthal

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