Gratis-Download

Um effektive und effiziente Prozesse gestalten zu können, müssen Sie und Ihre Mitarbeiter deren Inhalte, z. B. Ablaufabschnitte, Systeme, Anlagen,...

Jetzt downloaden

Sparen Sie mit einem Frequenzumrichter 50 % Ihrer Energiekosten

0 Beurteilungen
Strom Energie

Von Günter Stein,

Noch nie haben sich Investitionen in die Energieersparnis so sehr gelohnt wie jetzt. Nicht nur die Controller freut es, sondern auch das Klima. Ein Frequenzumrichter kann den Stromverbrauch halbieren und amortisiert sich schon nach 1 Jahr.

Um die Einschränkungen bei der Drehzahlregelung von Elektromotoren zu umgehen, wurden zahlreiche Sonderbauformen entwickelt. Mit ihrem Einsatz sind aber immer hohe Investitionen verbunden.

Im Normalbetrieb folgt die Motordrehzahl der Versorgungsfrequenz. Unter starker Belastung fällt die Drehzahl des Motors jedoch ab, das angelegte Drehfeld bleibt aber konstant. Daraus ergibt sich eine enorme Verschlechterung des Wirkungsgrades. Aber das ist nicht der einzige Nachteil:

  • Beim Anfahren einer Maschine ist das Drehmomentverhalten nicht optimal und es entstehen extreme Stromspitzen.
  • Die Drehzahl und das Drehmoment lassen sich nicht kontinuierlich den Gegebenheiten anpassen.

Spar-Tipp 1: Sanftes Anfahren schont Ihr Material

Beim Einschalten einer elektrischen Maschine treten enorme Drehmomente auf. Angetriebene Komponenten (z. B. Getriebe, Förderbänder) unterliegen dadurch einem erhöhten Verschleiß und können sogar beschädigt werden. Ein Sanftanlauf kann diese Belastungen reduzieren und somit die Lebensdauer und die Verfügbarkeit erhöhen.

Spar-Tipp 2: Reduzierte Drehzahl mit reduzierter Leistung

Ein Frequenzumrichter erzeugt aus der angelegten Wechsel- oder Drehspannung zunächst eine Gleichspannung und wandelt diese dann wieder mit einer beliebigen Frequenz in Wechsel- oder Drehstrom zurück. Dadurch sind Sie in der Lage, einen Antrieb von 0 bis zur Nenndrehzahl stufenlos zu regeln.

Anzeige

Diese Eigenschaft erweist sich in vielen täglichen Situationen als besonders nützlich:

  • Bedarfsgesteuerte Pumpen,
  • Förderanlagen mit variabler Liefermenge,
  • Lastabhängige Kompressoren,
  • Lüftersteuerungen, die den Verunreinigungsgrad berücksichtigen.

Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern können Sie bis zu 50 % der elektrischen Energie einsparen. Dabei sind die Sekundäreinsparungen, die durch längere Standzeiten, bessere Verfügbarkeit und geringere Reparaturkosten entstehen, nicht enthalten.

Rechenbeispiel: Frequenzumrichter richtig einsetzten

Beispiel: Ein Motor mit 11 kW Nennleistung belüftet eine Werksgarage und sorgt dafür, dass der CO2-Gehalt nicht über einen bestimmten Grenzwert steigt.

Die Kenndaten des Motors sind:

  • 11 kW Nennleistung
  • 400 V/50 Hz Betriebsspannung
  • 23 A Nennstrom
  • Wirkungsgrad: 0,83

Bei diesen Daten weist der Motor eine Leistungsaufnahme von ca. 13,2 kW auf. Bei einem Betrieb mit Frequenzumrichter liegt die Verlustleistung des Motors bei 13,7 kW, dazu kommen noch die Eigenverluste des Umrichters selbst von ca. 400 W. Die Anlage wurde vorher permanent im Volllastbetrieb gefahren, durch den Einsatz des Frequenzumrichters wurden die folgenden Werte ermöglicht: 4 h/Tag Volllast, 12 h/Tag Teillast und 8 h/Tag Abschaltung.

Die jährliche Energiemenge betrug vor dem Einbau der Regelanlage:

Wtot = 13,2 kW * 8760 h = 115.632 kWh

Nach dem Umbau der Anlage erhöht sich die Gesamtleistung bei Volllast auf:

Pvoll = 13,2 kW + 0,5 kW + 0,4 kW = 14,1 kW

Damit ergeben sich Tagesverbrauchswerte von:

56,4 kWh/Tag bei Volllast

90 kWh/Tag bei Teillast

Der jährliche Energieverbrauch liegt nun bei:

Wtot = 365 * (56,4 kWh + 90 kWh) = 53.436 kWh

Die jährliche Ersparnis liegt demnach bei:

Wdiff = 115.632 kWh – 53.436 kWh = 62196 kWh

Bei einem Preis für die kWh von ca. 7 Cent liegt die jährliche Einsparung bei ca. 4.354 €, das entspricht recht genau den Anschaffungs- und Installationskosten der Regelung mit Frequenzumrichter. Die Amortisationszeit beträgt also 1 Jahr. Wichtig: Betreiben Sie Frequenzumrichter immer mit Motordrosseln direkt am Ausgang des Gerätes. Durch die schnellen Spannungsänderungen am Motorausgang kommt es zu enormen Über-spannungen, die im Motor zu Beschädigungen führen können.

Wichtig: Betreiben Sie Frequenzumrichter immer mit Motordrosseln direkt am Ausgang des Gerätes. Durch die schnellen Spannungsänderungen am Motorausgang kommt es zu enormen Überspannungen, die im Motor zu Beschädigungen führen können.

Arbeitssicherheit aktuell

Sichern Sie sich praxisrelevante Tipps, Anregungen und Hinweise auf aktuelle Urteile und Gesetzesänderungen mit leicht nachvollziehbaren Lösungsansätzen für Ihrer tägliche Arbeit als Sicherheitsbeauftragter oder Fachkraft für Arbeitssicherheit.

Datenschutz

Anzeige

Produktempfehlungen

Qualität steigern - Kosten senken - QM-Bewusstsein schärfen

Mit einfachen Werkzeugen und Methoden zu nachhaltigem Unternehmenserfolg. Leicht verständlich und sofort umsetzbar.

Die neuesten Praxistipps zur Planung, Überwachung und ständigen Optimierung Ihrer Produktionsprozesse

Das praxisnahe und kompetente Nachschlagewerk für Ihren erfolgreichen Einsatz von Excel

Betriebsabläufe optimieren, Störungen reduzieren, vorausschauend planen

Die neuesten Praxistipps zur Planung, Überwachung und ständigen Optimierung Ihrer Produktionsprozesse