Warum eine IE3-Klassifizierung für IP68-Tauchmotoren ungeeignet ist

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Das direkte Messverfahren erscheint auf den ersten Blick einfach zu sein, da nur zwei Messgeräte benötigt werden, um elektrische Aufnahmeleistung und mechanische Wellenleistung zu bestimmen. In der Realität ist der Aufwand allerdings hoch. Die benötigten Messgeräte müssen sehr genau sein, da man zwei nahezu gleich große Messwerte miteinander vergleichen muss.

Zur Ermittlung des Motormomentes sind teure, hochgenaue Drehmoment-Messwellen erforderlich. Diese sind sehr empfindlich gegenüber den Stoßbelastungen, die bei einem direkten Einschalten der Motoren auftreten. Deshalb benötigt man einen so genannten „Sanftanlauf“, dessen elektrotechnische Einrichtungen, bei entsprechender Motorgröße, hohe Investitionen erfordern. Erschwerend kommt hinzu, dass Tauchmotoren keine genormten Füße, Flansche und Wellenenden haben.

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Die mechanische Fixierung auf einem Prüfstand und Kupplung mit einer Belastungsbremse sind aufwändig. Häufig benötigt man auch eine Wasserkühlung, um die Motorwärme abzuführen. Dazu muss man in einem Wasserbassin eine abgedichtete Wellendurchführung zwischen Motoren und Bremse installieren. Alternativ kann man das Motorengehäuse auch mit einer Dusche berieseln. Die Vielzahl von Baugrößen, die es bei Abwasserpumpen gibt, würde bei der generellen Anwendung dieser Testmethode beträchtliche Investitionen und hohe laufende Kosten verursachen. Weiterhin gäbe es zumindest für größere Leistungen praktisch keine unabhängigen Prüfinstitutionen, die eine Marktüberwachung realisieren könnten. Deshalb ist auch dieses Verfahren für Tauchmotoren nur bedingt geeignet.

„Water to Wire Efficiency“ – der einzig vernünftige Weg

Um eine bessere Vergleichbarkeit von Pumpen für Schmutzwasseranwendungen zu ermöglichen, werden aktuell in Europa Untersuchungen zu standardisierten Tests durchgeführt, welche die Abwassertauglichkeit von Pumpen nachweisen. Außerdem arbeiten Pumpenhersteller an Vorschlägen, die von der getrennten Deklaration von Pumpen- und Motoren-Wirkungsgraden wegführen und alternativ den Gesamtwirkungsgrad, unter dem Stichwort „Water to Wire Efficiency“, als Vergleichskriterium vorsehen.

Anknüpfungspunkte hinsichtlich Gesamtwirkungsgrad von Pumpen gibt es bereits in der ISO 9906 von 2012 in dem Kapitel „Leistungsabnahmeprüfung für Kreiselpumpen“ oder im ANSI/HI-Standard von 11.6.2012 unter „Leistungsabnahmeprüfung für Kreiseltauchpumpen“. Diese Verfahren benötigen als Messgrößen lediglich die elektrische Leistung, Fördermenge und Förderhöhe. Sie sind ohne große Investitionen realisierbar, da man dazu nur einen Pumpenprüfstand benötigt.

Aus Kundensicht wäre die Berechnung eines Energieeffizienzindex von Pumpen gemäß ihrem typischen jährlichen Lastprofil wünschenswert. Durch die Einführung einer Energieeffizienz-Kennzeichnung könnten End­anwender und Planer verschiedene Produkte vergleichen und so die beste Pumpe für einen speziellen Anwendungsfall auswählen. Für Kunden gäbe es damit ein objektives Kriterium für den Energiebedarf einer Förderaufgabe. Auf diese Weise kann man Transparenz in Bezug auf Effizienz einzelner Produkte untereinander herstellen.

* Der Autor ist Leiter Konstruktion Motoren, KSB Aktiengesellschaft, Frankenthal.

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