Hocheffiziente Pumpenantriebe

Sparprogramm für Pumpenmotoren

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Ab Januar 2015 müssen Pumpenmotoren die Effizienzklasse IE3 erfüllen; vorhandene IE2-Motoren müssen ab diesem Termin drehzahlgeregelt betrieben werden.

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Der Synchronmotor „SuPremE“

Der Synchronmotor „SuPremE“ behält im Vergleich zum Asynchronmotor auch im niedrigen Teillastbetrieb einen Nominalwirkungsgrad bis 95 % bei. Wie das Diagramm zeigt, fällt der Wirkungsgrad des konventionellen Asynchronmotors (ASM) unter gleichen Lastbedingungen bis auf 20 bis 30 % des Nennwirkungsgrades ab.

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In vielen hydraulischen Systemen laufen Pumpen überwiegend im Teillastbetrieb. Pumpen mit konventionellen Asynchronmotoren arbeiten dabei häufig mit einem ungünstigen Wirkungsgrad.

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In Kombination mit einer Pumpe der Baureihe „Etaline“ bietet KSB die Pumpe mit einem IE4-Motor bis 18,5 kW ohne Aufpreis an. Anlagenbetreiber profitieren damit von einer kurzen Amortisationszeit.

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Das seit 100 Jahren bewährte Prinzip des Asynchronmotors ist nach wie vor auch der perfekte Pumpenantrieb. Die künftigen Anforderungen an die Energieeffizienz wird diese Motorenbauart jedoch nur noch schwer erfüllen können.

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Der Rotorblock eines Synchron-Reluktanzmotors besteht aus einer Vielzahl von Blechen mit Aussparungen.

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Der Wirkungsgrad

Ein Synchron-Reluktanzmotor erreicht auch bei Teillast sehr gute Werte. Die Grafik zeigt die Wirkungsgrade eines 7,5 kW-Motors mit einer Nenndrehzahl von 1500 U/min.

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Durch den Austausch der Hauptumwälzpumpe für die Gebäudebeheizung im Verlagshaus Gruner + Jahr in Hamburg gegen eine „Etanorm“-Pumpe mit „SuPremE“-Motor konnte der Pumpenstromverbrauch um 28 % reduziert werden.

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Serienproduktion des „SuPremE-Motors“ bei KSB

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Pumpenmotoren sorgen in der Prozesstechnik, in Heiz- und Kühlsystemen, für den Transport von Flüssigkeiten oder in der Wasserversorgung für den nötigen Antrieb. Die gesamte Leistungsaufnahme von Pumpenmotoren summiert sich in Europa auf rund 300 TWh elektrischer Energie. Mit der Einführung von Effizienzklassen drücken EU-Verordnungen schrittweise den Strombedarf für Pumpenantriebe nach unten. Der Einsatz von hocheffizienten Pumpenmotoren erfüllt aber nicht nur EU-Vorgaben, sondern entlastet Unternehmen und Industrie bei den Eneragiekosten. Entwicklungen wie der Synchron-Reluktanzmotor ermöglichen zudem kurze Amortisationszeiten.

Für Pumpenmotoren gelten nach den aktuellen und künftigen EU-Verordnungen Effizienzklassen. Die europäische Kommission setzt seit Juli 2011 mit der Verordnung EG 640/2009 die Antriebe von Pumpen auf Stromdiät. Ab Januar 2015 müssen Asynchronmotoren zwischen 7,5 kW und 375 kW das Effizienzniveau IE3 erfüllen; neu in Verkehr gebrachte IE2-Motoren müssen ab diesem Zeitpunkt mittels Frequenzumrichtern drehzahlgeregelt betrieben werden.

Für den Beschluss zur Eindämmung des Stromhungers von Pumpenmotoren gibt es gute Gründe: Ein knappes Drittel des gewerblichen Stromverbrauchs entfällt auf den...