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Elektromotoren: Kostenlose Studie zur elektrischen Antriebstechnik

Redakteur: Gerd Kucera

Mithilfe einer Lebenswegbewertung lassen sich Effizienzpotenziale elektrischer Antriebe sichtbar und zugänglich machen. Die 160-seitige aktuelle Studie des VDI ZRE zeigt bemerkenswerte Erkenntnisse.

Elektromotoren: Wichtige Ergebnisse zur Effizienz von Antriebstechnik liefert die aktuelle Studie von VDI ZRE und thinkstep AG. Auf dem Praxisformum Antriebstechnik werden dazu Details diskutiert.
Elektromotoren: Wichtige Ergebnisse zur Effizienz von Antriebstechnik liefert die aktuelle Studie von VDI ZRE und thinkstep AG. Auf dem Praxisformum Antriebstechnik werden dazu Details diskutiert.
(Bild: VCG/Siemens)

Um den Energieverbrauch und die Leistungsverluste elektrischer Antriebe zu minimieren, gibt es viele Möglichkeiten. Die Auswahl der Effizienzklasse eines Elektromotors ist eine davon, die intelligente Motorregelung eine andere. Weitere Möglichkeiten sind beispielsweise variable Lastprofile oder die optimierte Auslegung des Gesamtsystems.

Die höchste Energieeffizienzklasse des Motors bedeutet also nicht automatisch die geringsten Umweltwirkungen eines elektromotorischen Systems. Die Definition von Anforderungs-, Motorsystem- und Motorebene spielt eine ebenso große Rolle. Alle drei Ebenen beinhalten Optimierungsmöglichkeiten, die über die reine Effizienzklasse hinauswirken können.

Diese Effekte lassen sich durch eine Betrachtung des gesamten Lebensweges von der Herstellungs- bis zur Entsorgungsphase sichtbar machen. Dafür sensibilisieren will die Studie „Ökonomische und ökologische Bewertung des Ressourcenaufwands – Effiziente Elektromotoren in der industriellen Produktion“ des VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE). Vor allem den kleinen und mittleren Unternehmen soll die Studie helfen, ganzheitliche Effizienzpotenziale zu verstehen und zu nutzen.

Studie untersucht konkrete Anwendungsfälle

Der VDI ZRE hat zwei unterschiedliche Szenarien untersucht: Das erste Szenario „Technologievergleich“ prüft drei Elektromotoren mit den Energieeffizienzklassen IE2, IE3 und IE4. Anhand von vier konkreten Anwendungsfällen vergleicht das zweite Szenario „Systemvergleich“ die Rolle der Energieeffizienz in elektromotorischen Systemen. Verschiedene Elektromotoren, Effizienzklassen, Frequenzumrichter sowie Betriebspunkte werden darin kombiniert und einander gegenübergestellt.

Im Ergebnis zeigt sich, dass energieeffiziente Motoren innerhalb von komplexen Motorsystemen nur ein Element sind, um Verluste und Verbräuche zu senken. Für eine Analyse aller Komponenten ist daher immer eine fallspezifische Bewertung erforderlich.

Die Studie darf als eine Art Leitfaden verstanden werden, der den Ablauf einer Lebenswegbewertung und die wesentlichen Anforderungen aufzeigt. Insbesondere für fallspezifische Bewertungen von effizienten Elektromotoren will der VDI ZRE damit einen großen Praxisnutzen bieten. Durchgeführt hat die Studie der Software- und Consulting-Spezialist Thinkstep.

Event-Tipp „Praxisforum Elektrische Antriebstechnik“ Der Elektroantrieb ist gefragt wie nie: Sein Einsatzgebiet in der Elektromobilität, Windindustrie oder im Maschinen- und Anlagenbau wächst stetig. Dort muss er hohen und zugleich unterschiedlichen Anforderungen genügen. Ist das mit bestehender Technik weiterhin möglich? Gerade die Digitalisierung und die zunehmende Energieeffizienz sind einige der Entwicklungstreiber. Bisher sind eher keine grundlegenden Veränderungen in Sicht, die bestehende Antriebstechnik revolutionieren könnte. Doch im Zusammenspiel der Systemkomponenten lassen sich Optimierungspotenziale nutzen. Was bedeutet das für den Entwickler von Hard- und Software?

Antworten gibt das "Praxisforum Elektrische Antriebstechnik", das vom 25. bis 27. März 2019 in Würzburg stattfindet. Unter anderem wird Dr.-Ing. Ulrike Lange, für die VDI-ZRE-Studie verantwortliche wissenschaftliche Mitarbeiterin, über die besonderen Erkenntnisse der Untersuchungen berichten. Im Anschluss diskutiert Dr. Constantin Herrmann, Principal Consultant bei thinkstep AG, die Vorgehensweise bei Lebenszyklusanalysen zur Optimierung elektromotorischer Systeme.

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