"Angesichts der weltweiten Bemühungen um Verringerung der Kohlenstoffemissionen in der Industrie und im Infrastrukturbereich ist die Verbesserung der Energieeffizienz dringender denn je", erklärte Morten Wierod, President Motion bei ABB, kürzlich. In seiner Funktion als Leiter des Geschäftsbereichs Motion, dem weltweit größten Anbieter von Frequenzumrichtern und Elektromotoren, zeigt Morten Wierod Möglichkeiten auf, wie Technologien zur Bewältigung des Klimawandels beitragen können. Dabei verkündet er auch sehr vielversprechende Neuigkeiten: Die Technologie, die zur signifikanten Verringerung des Energieverbrauchs von Elektromotoren erforderlich ist, ist bereits heute bei ABB verfügbar.
Die Internationale Energieagentur (IEA) hat vor kurzem Zahlen veröffentlicht, die die zentrale Bedeutung und Auswirkung der Energieeffizienzsteigerung von elektrischen Antriebssystemen veranschaulichen: Demnach sind Industrie und Gebäude für insgesamt 67 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und 52 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Der Großteil des von der Industrie verbrauchten Stroms geht auf das Konto von Elektromotoren. Kommerzielle Gebäude verbrauchen fast 40 Prozent der elektrischen Energie für den Betrieb von Motoren, Heizungs-, Klima- und Pumpanlagen. Lassen Sie uns diese Zahlen anhand eines konkreten Beispiels verdeutlichen: Durch den Einsatz hocheffizienter Produkte könnte allein in der Europäischen Union (EU) der gesamte jährliche Stromverbrauch der Niederlande eingespart werden.
Die neue Ökodesign-Verordnung (EU) 2019/1781 der Europäischen Union legt fest, dass eine breite Palette von Motoren die Effizienzklasse IE3 und die zur Steuerung von Drehzahl und Drehmoment der Motoren benötigten Frequenzumrichter die Effizienzklasse IE2 erfüllen müssen. Für Millionen von motorgetriebenen Anwendungen wird diese neue Vorschrift zur Reduzierung des Energieverbrauchs beitragen. Die Neuregelung markiert nur den ersten Schritt in einem Übergangsprozess zu mehr Effizienz: Im zweiten Schritt der Ökodesign-Verordnung wird die Wirkungsgradklasse IE4 ab Juli 2023 für bestimmte Motoren obligatorisch.
Um die Tragweite der Festlegung neuer Anforderungen für Elektromotoren besser zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, was die verschiedenen Effizienzstandards bedeuten. Asynchronmotoren haben einen Wirkungsgrad von über 90 Prozent und sind damit weit effizienter als jeder Antrieb von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, der selten mehr als 35 Prozent erreicht. Ein IE3-Elektromotor kann je nach Leistung und Drehzahl einen Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent erzielen, während ein Motor mit der Wirkungsgradklasse IE4 etwa 15 Prozent weniger Energieverluste als ein IE3-Motor aufweist.
Technologien von ABB, die uns bei der Umsetzung dieser Ziele helfen, übertreffen sogar die heute und in zwei Jahren geltenden regulatorischen Anforderungen. Ultra-Premium-Efficiency-Motoren der Klasse IE5 weisen den höchsten Wirkungsgrad auf, der bis dato in einer Baureihe erreicht wurde. Gegenüber IE4-Motoren reduzieren sich die Verluste von Motoren der Effizienzklasse IE5 im betrieblichen Einsatz um 20 Prozent. Ein perfektes Beispiel für einen solchen IE5-Motor ist der Synchronreluktanzmotor von ABB. Wer die Vorteile der heute verfügbaren Technologien nutzt, ist nicht nur den Vorschriften einen Schritt voraus und spart Energie, sondern er reduziert auch in erheblichem Maße die Kosten.
Der Unterschied in den Anschaffungskosten zwischen einem IE5-SynRM-Motor und einem IE3-Motor ist gemessen an den jährlichen Einsparungen bei den Energiekosten verschwindend gering. Ein Motorpaket der Energieklasse IE5, bestehend aus einem Motor und einem Frequenzumrichter, führt unmittelbar nach der Inbetriebnahme zu Energie- und Kosteneinsparungen gegenüber dem IE3-Paket. Die Kostendifferenz gleicht sich nach rund 13 Monaten aus.
Die neue EU-Verordnung wird zweifellos massive Auswirkungen haben. Der aktuellen Energieeffizienzstudie von ABB zufolge ließe sich der weltweite Stromverbrauch um bis zu 10 Prozent senken, wenn die derzeit mehr als 300 Millionen von Elektromotoren angetriebenen Industriesysteme durch optimierte, hocheffiziente Anlagen ersetzt würden. Das entspricht rund 91 Prozent des Jahresverbrauchs der gesamten EU.
Im Jahr 2020 konnten mit der installierten Basis hocheffizienter Motoren und Frequenzumrichter von ABB 198 Terawattstunden Strom eingespart werden (mehr als das Dreifache des gesamten Jahresverbrauchs der Schweiz). Schätzungen zufolge wird der Ausbau der installierten Basis von ABB-Motoren und Frequenzumrichtern den Kunden bis 2023 zusätzliche Einsparungen von 78 Terawattstunden Strom pro Jahr ermöglichen. Das entspricht etwas mehr als dem gesamten Jahresverbrauch von Chile.
Lösungen von ABB zur Steigerung der Energieeffizienz elektrischer Antriebssysteme sind heute schon erhältlich. ABB hat sich zum Ziel gesetzt, die Welt in Bewegung zu halten und dabei jeden Tag Energie zu sparen Es ist ein einfaches und realistisches Ziel, das wir gemeinsam erreichen können.
