Fachbeitrag  Arbeitssicherheit  

Energiesparpotenzial: Modernisierung bei Motoren, Lüftungen und Co.

Im vierten Teil unserer Serie »Energieeffizienz in Unternehmen« geht es weiter mit der Suche nach Energiefressern. Dieses Mal in den Bereichen Motoren und Antrieb sowie Lüftung und Klimatechnik. Konkrete Beispiele belegen die Ersparnisse durch Modernisierungsmaßnahmen.


Motoren und Antriebe


Etwa zwei Drittel des Stromverbrauchs der deutschen Industrie entfallen auf Elektromotoren. Doch rund jeder dritte elektrische Antrieb ist nicht energieeffizient und bedarf der Modernisierung. Das sind rund zehn Millionen Antriebe mit Einsparpotenzialen von 20 bis 50 Prozent bei Amortisationszeiten zwischen einem und vier Jahren. Dieses Potenzial liegt in:

  • besserer Auslastung von Drehstromantrieben mit wechselnder Last (siehe Infokasten unten)
  • Wahl geeigneter Gleichstrom- oder Drehstromantriebe
  • regelmäßiger Wartung
  • Einsatz von Energiesparmotoren (siehe Infokasten unten)

Beispiel: Eine elektronische Drehzahlregelung der Abwasserpumpe einer Kläranlage ersetzt die alte mechanische Drosselregelung. Bei einer Motorleistung der Pumpe von 75 Kilowatt werden pro Jahr 172.000 Kilowatt pro Stunde gespart, das entspricht rund 14.000 Euro. Die Amortisationszeit liegt bei einem halben Jahr.

Lüftung und Klimatechnik

Ventilatoren verbrauchen etwa jede siebte Kilowattstunde des von der deutschen Industrie genutzten Stroms. Weltweit werden pro Jahr etwa 50 Millionen Klimaanlagen montiert. Die größten Effizienzpotenziale liegen in folgenden Maßnahmen:

  • Wärmepumpe zur Wärmerückgewinnung nutzen
  • Ventilatoren bedarfsgenau regeln
  • indirekte Verdunstungskühlung nutzen
  • passive Kühlsysteme (Nachtlüftung)
  • Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)

Beispiel: Ein toxikologisches Forschungszentrum rüstet 36 Ventilatoren auf variable Drehzahlregelung um und modernisiert Beleuchtung und Gebäudeautomation. Ersparnis: 670.000 Euro Stromkosten pro Jahr.

Pumpen und Fördertechnik


Die Dena (Deutsche Energie-Agentur) konnte in mehr als 70 Betriebsberatungen Einsparmöglichkeiten zwischen 2.500 und 50.000 Euro pro Jahr für Pumpensysteme aufzeigen. Die Amortisationszeiten lagen zwischen zwei und drei Jahren. Entscheidende Faktoren sind die optimale Dimensionierung, die Wahl beziehungsweise Regelung der richtigen Drehzahl (gegebenenfalls Drosselung) sowie Wartung und Instandhaltung.

Beispiel: Nach der Energieanalyse wurde das Heißwasserpumpensystem einer Brauerei optimiert. Es kamen neue Pumpen mit Hocheffizienzmotoren sowie Frequenzumrichtern für veränderbare Drehzahlen, Großverbraucher wurden auf lastabhängige Durchflussregelung umgestellt. Der Stromverbrauch ist nun um 47 Prozent geringer bei einer Amortisationszeit von etwas mehr als zwei Jahren.

Ab Juni 2011: Neue Energieeffizienzklassen von Motoren

Effizienzklassen teilen elektrische Antriebe gemäß ihrem Stromverbrauch und Wirkungsgrad ein. Sie wurden festgelegt vom europäischen Herstellerverband CEMEP gemeinsam mit der Generaldirektion Energie der Europäischen Kommission. Auf Grundlage der europäischen Ökodesign-Richtlinie kommen neue verbindliche Mindestanforderungen für die Energieeffizienz von Asynchron-Drehstrommotoren.

Ab dem 16. Juni 2011 müssen alle in Europa in Verkehr gebrachten Motoren mindestens die Effizienzklasse IE2 erfüllen. IE steht für International Efficiency. Es gilt folgende neue Klasseneinteilung:

  • neue Klasse IE1: Standardeffizienz (entspricht der bisherigen Klasse EFF2)
  • neue Klasse IE2: Hocheffizienzmotor (entspricht der bisherigen Klasse EFF1)
  • neue Klasse IE3: Premium-Effizienz-Motor (entspricht »NEMA Premium« in den USA)
  • neue Klasse IE4: Super Premium (derzeit noch selten auf dem Markt zu sehen)

  • Die Klassen gelten für Niederspannungs-Drehstrommotoren im Leistungsbereich zwischen 0,75 und 375 Kilowatt. Energieeffizienzklasse und Wirkungsgrad in Prozent müssen auf dem Typenschild angegeben sein. Motoren nach EFF1 beziehungsweise IE2 rentieren sich bereits ab etwa 2.000 Betriebsstunden pro Jahr. Die neue Regelung soll allein in Deutschland bis 2020 rund 27 Milliarden Kilowattstunden Strom einsparen. Damit könnte auf den Bau von acht Großkraftwerken à 700 Megawatt verzichtet werden.
Autor: Dr. Friedhelm Kring



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