Systematisch zum Erfolg – Einsparpotenziale elektrischer Antriebstechnik erkennen und nutzen

IEN D-A-CH hat mit Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing bei NORD DRIVESYSTEMS, über effiziente Antriebstechnik und die damit zu realisierenden Einspareffekte gesprochen.

  • Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing bei NORD DRIVESYSTEMS Bilder: NORD DRIVESYSTEMS
    Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing bei NORD DRIVESYSTEMS Bilder: NORD DRIVESYSTEMS
  • Extrem energieeffizient: der IE5+ Synchronmotor mit Getriebe und Frequenzumrichter als Systemlösung LogiDrive.
    Extrem energieeffizient: der IE5+ Synchronmotor mit Getriebe und Frequenzumrichter als Systemlösung LogiDrive.
  • Bei der patentierten Getriebemotoreinheit DuoDrive von NORD ist ein hocheffizienter IE5+ Synchronmotor in ein Stirnradgetriebe integriert.
    Bei der patentierten Getriebemotoreinheit DuoDrive von NORD ist ein hocheffizienter IE5+ Synchronmotor in ein Stirnradgetriebe integriert.

IEN D-A-CH: Elektrische Antriebstechnik hat eine hohe Bedeutung als Kostenfaktor in der Produktion durch hohe Energiepreise. Welches Potenzial bietet sich hier aus Ihrer Sicht für Einsparungen -- bei den Kosten, aber natürlich auch für das Erreichen von Klimazielen?
Niermann:
Eine äußerst wirksame Maßnahme ist der Einsatz hocheffizienter Synchronmotoren. Dank PMSM-Technik (Permanentmagnet Synchron Motor-Technik) haben sie einen hohen und relativ konstanten Wirkungsgrad über einen weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich und bieten so auch in Teillast- und Teildrehzahlbereichen eine sehr hohe Effizienz. Das senkt den Energieverbrauch und damit die CO2-Emissionen. Betrachtet man eine komplette Anlage mit zahlreichen Antriebseinheiten, lässt sich ein weiterer Vorteil realisieren. Der konstant hohe Wirkungsgrad über einen weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich eröffnet auch die Möglichkeit, die Variantenvielfalt von Antrieben zu reduzieren. Eine solche Variantenreduzierung minimiert den administrativen Aufwand und verschlankt Produktions-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse. Dadurch sinken die Total Cost of Ownership (TCO) für den Anlagenbetreiber deutlich.

IEN D-A-CH: Welche Produkte aus dem NORD-Portfolio stechen hier durch ihre Eigenschaften besonders hervor?
Niermann:
Da ist natürlich zunächst unser IE5+ Synchronmotor zu nennen. Er realisiert eine Energieeffizienz, die deutlich oberhalb der höchsten definierten Wirkungsgradklasse IE5 liegt. In einer Musterrechnung haben wir unseren IE5+ mit einem herkömmlichen IE3 Asynchronmotor verglichen. Legt man dabei 16 Betriebsstunden pro Tag (oder 4.000 pro Jahr) zugrunde, ergibt sich eine jährliche Ersparnis von 400 kWh Strom, was etwa 0,15 t CO2e -Emissionen entspricht. Und das nur für einen einzelnen Motor. Stellen Sie sich nun eine Anlage mit mehreren Hunderten oder Tausenden Antrieben vor, dann ergibt eine signifikante Gesamtersparnis. 

Weiterhin lassen sich zusätzliche Systemeffekte erzielen, wenn man den IE5+ Synchronmotor in ein Antriebssystem integriert. Der patentierte Getriebemotor DuoDrive kombiniert den effizienten IE5+ Synchronmotor mit einem einstufigen Stirnradgetriebe. Mit einem Wirkungsgrad von bis zu 92% zählt er zu den besten in seiner Leistungsklasse. Die einfache Plug-and-Play-Inbetriebnahme, das Fehlen vieler verschleißanfälliger Teile und der geringere Wartungsaufwand tragen zu positiven Effekten für die Gesamtbetriebskosten bei.

Wir sprechen dabei immer von einem Antriebssystem, bestehend aus dem Getriebe, dem Elektromotor und der Antriebseinheit.

IEN D-A-CH: Sie bieten Interessierten, die Unterstützung zum Thema Energieeinsparung bei elektrischen Antrieben suchen, Hilfe an. Wie sieht das Angebot konkret aus?
Niermann:
Mit unserem NORD ECO-Service bieten wir unseren Kunden Hilfe an, eine energieeffiziente Antriebslösung für ihre konkrete Anwendung zu finden. Dazu wird die sogenannte NORD ECO-Box, ein mobiler Schaltschrank, der ein Energiemessgerät mit Datenlogger-Funktion enthält, zwischen den Motor und die Stromversorgung geschaltet. Über einen Zeitraum von etwa zwei Wochen zeichnet die Box in Echtzeit Daten aller Belastungen, Lastspitzen und unregelmäßigen Zustände auf. Basierend auf den Messwerten werden in der NORD ECO Box die Wirk- und Blindleistung ermittelt, welche die tatsächlich genutzte bzw. nicht genutzte Energie repräsentieren. Darüber hinaus ermittelt das Gerät den Leistungsfaktor.
Auf der Grundlage der erzielten Ergebnisse wird in der Regel ein Vorschlag für eine effizientere Lösung erarbeitet. Die Ergebnisse werden dann auf Wunsch durch eine weitere Messung an der gleichen Stelle mit einer optimierten Antriebslösung im Prozess validiert. Damit steht eine sichere Grundlage für weitere Entscheidungen zur Verfügung. Wie unser NORD ECO-Service funktioniert wird im Video noch einmal deutlich gemacht.

IEN D-A-CH: Für welche Anwendungen und Branchen eignet sich dieser Ansatz? Gibt es im Augenblick eine Ober- und Untergrenze für die Größe solcher Projekte?
Niermann:
Der TCO-Ansatz mit einer Erhöhung der Energieeffizienz, der Vermeidung von Überdimensionierungen und der Umsetzung einer möglichen Variantenreduzierung kann grundsätzlich für alle Branchen angewendet werden. Den größten Effekt erzielt man jedoch bei Anlagen mit vielen Antrieben mit hoher Laufleistung. Hier ist z.B. die Logistik zu nennen. Diese muss aber nicht auf Post und Parcel beschränkt sein, Logistik gibt es fast in allen Industriebranchen. Weitere Bereiche sind Airport mit dem Package Handling, Warehouse-Anwendungen, der Bereich Lebensmittel-Handling und so weiter.

IEN D-A-CH: Gibt es weitere positive Effekte für den Kunden, die sich durch die Datenauswertungen und entsprechenden Umstellungen erreichen lassen?
Niermann:
Bei der Auswertung der Ist-Situationen durch unseren NORD ECO-Service gewinnen wir auch oft Erkenntnisse z.B. einer Überdimensionierung der verwendeten Antriebe. Bedingt durch das Kalkulieren von Sicherheiten im Konstruktionsprozess werden Antriebe überdimensioniert. Dann laufen sie einen Großteil der Zeit nur bei einer geringen Auslastung – und nicht effizient. Unsere Antriebe mit einem breiten Wirkungsgrad-Spektrum sind da Alternativen mit einer deutlich besseren Energieeffizienz. 

IEN D-A-CH: Sie sind als Unternehmen global aufgestellt. Ist das ECO Service Angebot bereits auf allen Märkten ausgerollt und wie viele Beratungen wurden schon durchgeführt? 
Niermann:
Der NORD ECO-Service steht weltweit allen heutigen und zukünftigen Kunden der NORD Gruppe zur Verfügung. 

IEN D-A-CH: Vielen Dank für die Informationen.