Den Blick auf Motoren zu verengen, für die die IE-Wirkungsgradklassen gelten, ist nicht sinnvoll
Synchron oder asynchron - das ist hier die Frage
Wenn es um die Energieeffizienz von Elektromotoren geht, geraten zunächst die neuen IE-Wirkungsgradklassen ins Blickfeld - und die Drehstrom-Asynchronmotoren, auf die sie sich beziehen. Es gibt aber zu den Asynchronmotoren effizientere Alternativen, die sich je nach Applikation anbieten.
Was die Energieeffizienz von Elektromotoren anbelangt, genießen Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer im Leistungsbereich von 750 W bis 375 kW derzeit viel Aufmerksamkeit. Genau für sie gelten nämlich die neuen IE-Wirkungsgradklassen der IEC-Norm 60034-30, auf die sich die Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EG der EU bezieht. Die Motorenverordnung 640/2009 der EU konkretisiert die Anforderungen: Demnach wird der Mindestwirkungsgrad IE2 (High Efficiency) am 16. Juni 2011 im europäischen Wirtschaftsraum verbindlich. Der Mindestwirkungsgrad IE3 (Premium Efficiency) ist ab dem 1. Januar 2015 für Leistungen von 7,5 bis 375 kW vorgeschrieben, ab dem 1. Januar 2017 für den ganzen Leistungsbereich von 750 W bis 375 kW. IE2-Motoren dürfen dann jeweils nur noch zusammen mit Frequenzumrichtern eingesetzt werden.
Nicht bedacht wird bei der Diskussion über die neuen Effizienzvorschriften für Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer oft, dass es Motorarten wie etwa permanentmagneterregte AC-Synchronmotoren gibt, die bauartbedingt energieeffizienter sind und sogar die höchste Energieeffizienzklasse IE4 (Super Premium Efficiency) erreichen oder übertreffen (obwohl die IEC-Norm 60034-30 für sie eigentlich gar nicht gilt). Dies überrascht, zumal diese Motoren in einigen Anwendungen durchaus an die Stelle der Drehstrom-Asynchronmotoren treten können. »Permanentmagneterregte AC-Synchronmotoren wie etwa die Motoren der Baureihen DSC, DSD und DS von Baumüller arbeiten im Bemessungspunkt häufig um etwa 5 bis 10 Prozent energieeffizienter als Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer«, bestätigt Marcel Möller, Produkt-Manager Motoren bei Baumüller. »Im Teillastbereich kann der Unterschied beim Energieverbrauch noch größer sein.« Torque-Motoren beispielsweise hätten im Teillastbereich oft einen höheren Wirkungsgrad als im Nennpunkt - der Grund dafür seien die dominierenden Kupferverluste. »Asynchronmotoren dagegen haben einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad im Teillastbereich«, fügt Möller hinzu.
Claus Wieder, Leiter Geared Motors & AC Drives bei SEW-Eurodrive, pflichtet ihm bei: »Die Wirkungsgrade von Drehstrom-Asynchronmotoren liegen leistungsabhängig im Bereich von 70 bis 95 Prozent«, sagt er. »Motoren im oberen Leistungsbereich haben höhere Wirkungsgrade als Motoren im unteren Leistungsbereich. Die Wirkungsgrade permanenterregter Drehstrom-Synchronmotoren liegen um etwa 3 bis 9 Prozent darüber.«
- Synchron oder asynchron - das ist hier die Frage
- Warum sind Synchronmotoren energieeffizienter?
- Für welche Anwendungen eignen sich Synchronmotoren?
- … und die Preisfrage …
- Welcher IE-Klasse entsprechen Synchronmotoren?
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