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Elektromotoren kommen in der Industrie, in Gebäuden und bei zahlreichen Dienstleistungen zum Einsatz. Die Europäische Kommission schätzt, dass sie rund 50 % des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen. In der Europäischen Union verbrauchten die 380 Millionen Motoren, die unter die Ökodesign-Verordnung fallen, im Jahr 2020 insgesamt 1.326 TWh. Das entsprach 53 % des Stromverbrauchs in der EU-27 in diesem Jahr. Auch wenn diese letzte Zahl ein bestimmtes Jahr betrifft, verdeutlichen beide Angaben den hohen Anteil der Motoren an der Stromnachfrage.

Ein Frequenzumrichter regelt die Stromversorgung des Motors, um dessen Drehzahl und Drehmoment an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung anzupassen. Statt eine konstante Drehzahl beizubehalten und Durchfluss oder Druck auf andere Weise zu regulieren, kann das System auf Veränderungen des Bedarfs reagieren. Diese Regelung kann den Energieverbrauch senken, insbesondere bei Pumpen und Ventilatoren, deren Betrieb im Tagesverlauf variiert.

Energie sparen und Anlagen schützen

Das Einsparpotenzial hängt von den Bedingungen der jeweiligen Anlage ab: vom Lastprofil, den Betriebsstunden, dem vorhandenen Regelsystem und dem Strompreis. Deshalb sollte sich die Wirtschaftlichkeitsberechnung auf reale Betriebsdaten stützen.

Der wirtschaftliche Nutzen kann auch einen geringeren mechanischen Verschleiß umfassen. Durch die Steuerung der Anfahr- und Stopprampen reduziert der Frequenzumrichter die Belastungen, die durch abrupte Drehzahländerungen entstehen. Dies kann die Lebensdauer der angeschlossenen Geräte verlängern und einige Wartungseinsätze verringern.

Die präzise Regelung von Drehzahl und Drehmoment ermöglicht es, die Maschine an den Prozess anzupassen. In der Fertigung kommt sie beispielsweise bei Förderbändern, Dosierern und Mischern zum Einsatz. In Gebäuden regelt sie Pumpen und Ventilatoren entsprechend dem Klimatisierungsbedarf. In Wasseraufbereitungsanlagen hilft sie, Pumpen und Gebläse an die jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen.

Eine weitere Anwendung ist die Solarpumpentechnik. Die Energie der Solarmodule versorgt den Frequenzumrichter, der die Pumpe zur Wasserförderung für die Bewässerung oder zur Speicherung in Tanks steuert. Bei Auswahl und Konfiguration des Geräts müssen die Eigenschaften des Motors und der Anlage berücksichtigt werden.

Eine Investition, die von der jeweiligen Anwendung abhängt

Nicht jede Anlage bietet das gleiche Einsparpotenzial. Bei der Voranalyse sollten die Schwankungen des Bedarfs, die Betriebsdauer des Motors und die eingesetzte Regelungsmethode bewertet werden. Auch Installations- und Wartungskosten sowie mögliche Auswirkungen von Stillständen auf den Betrieb sind zu berücksichtigen.

Überwachungs- und Kommunikationsfunktionen einiger Geräte ermöglichen es, ihren Status abzurufen und die Diagnose zu unterstützen. Je nach Anlage können diese Informationen dabei helfen, Wartungsarbeiten zu planen und Störungen schneller zu erkennen.

Die Controlvit-Produktfamilie von Salicru umfasst Frequenzumrichter für Asynchronmotoren von 0,2 kW bis 500 kW. Die Wahl des Modells hängt von der Leistung, der Lastart, den Betriebsbedingungen und den Regelungsanforderungen ab.

Wenn ein Motor viele Stunden läuft und sich sein Bedarf ändert, kann die Regelung seiner Drehzahl eine wirtschaftliche Maßnahme sein. Energieeinsparungen, Prozesskontrolle und ein möglicher geringerer Verschleiß bieten eine konkrete Grundlage, um die Investition zu bewerten.