Um an die Quelle zu kommen, muss man gegen den Strom schwimmen.
Um an die Quelle zu kommen, muss man gegen den Strom schwimmen.
Weniger Energieverbrauch durch hocheffiziente Antriebsmotoren in Kombination mit modernen Frequenzumrichtern und Servoreglern ist das ausgerufene Ziel der Industrie…
Aber ist eine solche Um- oder Nachrüstung tatsächlich auch das was es verspricht – nämlich eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit durch Reduktion der Produktionskosten und rasche Imageaufbesserung im Hinblick auf unsere Umwelt? Hier ist (wie leider immer seltener im Einsatz) der gesunde Menschenverstand das Um und Auf.
Unnötige Fehler entstehen oft schon in der Anfangsphase: der Beurteilung und Analyse der Anwendung.
Eine fehlerhafte und/oder unvollständige Bewertung der Ausgangslage und die darauf aufbauenden (Fehl)-Entscheidungen lassen das „ach so wichtige“ Energiesparprojekt bereits in der Anfangsphase in die falsche Richtung laufen.
Besondere Sorgfalt sollte hier auf die richtige Auswahl der Komponenten gelegt werden, sowohl bei den Motoren, als auch bei den Frequenzumrichtern. Insbesondere das für jede Anwendung unterschiedliche Last-, Anlauf- und Arbeitsverhalten der Antriebstechnik und Elektromotoren zu verstehen! Auch der Frequenzumrichter verbraucht speziell im Leistungsteil Energie und erzeugt entsprechende Abwärme, die wiederum die Gesamteffizienz des Systems (Motor + Regelelektronik) verschlechtert. Insbesondere gilt dies für Motoren, die hauptsächlich im Dauerbetrieb und unter permanenter Volllast laufen. Darum gilt es speziell für derartige Anwendungen die Sinnhaftigkeit eines Reglers zu hinterfragen, eventuell reichen hier schon spezielle Anlaufelektroniken (Softstarter) welche mit einer Bypasschaltung im laufenden Betrieb gänzlich vom Stromnetz getrennt werden.
Ein häufig auftretender Fehler in der Analysephase ist ein zu kurz gewählter Beobachtungszeitraum. Dieser Zeitraum sollte je nach Anwendung so gewählt werden, dass möglichst viele Betriebszustände (Voll-, Teillast und Anlauf) abgedeckt werden. Die Auswertung ergibt somit ein klares Bild bezüglich der benötigen Leistung.
Wird der Prozess zyklisch ausgeführt und weißt somit ein gleichbleibendes Lastbild auf, fällt dieser Zeitraum wohl kürzer aus als bei Anwendungen, die unregelmäßig laufen und (extreme) Spitzenlasten aufweisen (z.B.: Klimaanlagen bei großer Hitze).
Ein ebenfalls wichtiger Faktor: das Regelverfahren (z.B.: Vektorregelung) – bessere Regelverfahren haben einen direkten Einfluss auf die mögliche Energieeinsparung und erhöhen damit die Gesamteffizienz des Systems. Als einfache Faustregel gilt: je kürzer der Motor unter Volllast arbeitet, desto besser sollte der Antriebsregler ausgeführt sein!
Ein gutes Beispiel dafür sind Abgasgebläse (Lüftermotoren):
Werden diese Antriebe nicht im optimalen Arbeitspunkt betrieben (was für Teillastbetrieb in Heizungsanwendungen oftmals zutrifft) steigt der Energiebedarf unnötig an, da der Leistungsbedarf quadratisch mit ansteigender Drehzahl steigt.
Eine weitere mögliche Fehlerquelle ist die falsche Auslegung des Motors an sich. Ist eine zu kleine Auslegung des Motors oft rasch erkennbar, entstehen bei einer zu großen Dimensionierung unnötige, schleichende Kosten. Zum einen ist der Anschaffungspreis eines größeren Motors oft höher, zum anderen sinkt bei schlechter Auslastung (reduzierter Last) der Wirkungsgrad des Motors ab. Über die Lebensdauer des Motors gerechnet bedeutet das nicht unerhebliche Mehrkosten.
Fazit: Energiesparprojekte bergen neben vielen Chancen ebenso viele Risiken, das Zurate zuziehen eines Spezialisten aus diesem Bereich erhöht die Erfolgschancen deutlich und bietet somit die Möglichkeit zur maximalen Energieeinsparung!
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