4 minAntriebstechnikVeröffentlicht am 7. November 2024

Klimaschutz: Hocheffiziente Motoren für industrielle Anwendungen

Gefällt mir
Bookmark
Intro

Die Internationale Energieagentur (IEA) kam in ihrer kürzlich aktualisierten Net Zero Roadmap zu folgendem Schluss: Ein Weg zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 °C bis zum Jahr 2030 ist zwar sehr anspruchsvoll, bleibt aber weiterhin offen. Die gute Nachricht ist, dass 80 Prozent der erforderlichen Emissionsreduzierung mit bekannten Maßnahmen wie zum Beispiel der Verbesserung der Energieeffizienz erzielt werden können.

Dies ist insbesondere für die Industrie wichtig, da hier nur wenige kostengünstige Optionen für saubere Energie zur Verfügung stehen. Die beste Übergangslösung besteht daher darin, die vorhandenen Energieressourcen so effizient wie möglich zu nutzen. Ein Schwerpunkt liegt auf motorbetriebenen Systemen, auf die 65 Prozent des industriellen Stromverbrauchs entfallen. Darüber hinaus gehen Schätzungen davon aus, dass sie für 60 Prozent des gestiegenen Energiebedarfs in den vergangenen zehn Jahren verantwortlich sind.

Um die Größenordnung des Energieeinsparpotenzials zu verdeutlichen: Würden die heute über 300 Millionen von Elektromotoren angetriebenen Systeme durch optimierte, hocheffiziente Alternativen ersetzt, könnte der weltweite Stromverbrauch um bis zu 10 Prozent gesenkt werden – das entspricht mehr als dem jährlichen Stromverbrauch Polens.

Hocheffiziente Motoren amortisieren sich schnell

Die Anschaffungskosten hocheffizienter Motoren werden teilweise als Investitionshindernis betrachtet. Auf den Kaufpreis entfällt jedoch nur ein kleiner Bruchteil der Gesamtbetriebskosten (TCO) eines Motors. Den größten Beitrag machen die Stromkosten aus, die für den Betrieb während einer typischen Lebensdauer von 15 Jahren benötigt werden. Bei effizienten Motoren betragen die Anschaffungskosten lediglich 2 Prozent der Gesamtbetriebskosten, 1 Prozent entfallen auf die Wartung und die restlichen 97 Prozent auf den Strom.

Dadurch amortisieren sich effiziente Motoren schnell. Bei hohen Energiepreisen beträgt die Amortisationszeit oft nur wenige Monate. Angesichts der anhaltenden Volatilität der Energiepreise und -märkte bietet Energieeffizienz den Betreibern eine Möglichkeit, ihre Risiken zu minimieren. Und natürlich reduziert der geringere Stromverbrauch zum Betrieb der Motoren auch die CO2-Emissionen. Erst recht, wenn eine Anlage Strom aus nicht erneuerbaren Quellen nutzt.

An die Anwendung abgestimmte Premium-Motoren

Zwar ist Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung, doch stellt sie nur einen Aspekt der Motorleistung dar, zu der auch die Nennleistung, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit gehören. ABB bietet Industrieunternehmen ein breites Portfolio an energieeffizienten Motoren an, die auf die individuellen Anforderungen der jeweiligen Anwendung zugeschnitten sind.

Die Wasser- und Abwasserbranche verbraucht beispielsweise große Mengen an Energie, um sauberes Wasser bereitzustellen, und der Bedarf steigt ständig. Dies veranlasst Betreiber auf der ganzen Welt, Synchronreluktanzmotoren (SynRM) mit ultrahohem Wirkungsgrad IE5 einzusetzen, um ihre Pumpen anzutreiben und die Prozesse am Laufen zu halten.

In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind variable Lasten und Geschwindigkeiten eine Herausforderung für Prozesse wie die Schokoladenherstellung. Dies erfordert flüssigkeitsgekühlte SynRM-Technologie, um eine hohe Leistungsdichte und ein Höchstmaß an Effizienz bei äußerst kompakter Stellfläche zu liefern.

Chemische Verfahrensanlagen sind mittlerweile der zweitgrößte industrielle Energieverbraucher und die Prozesse erfolgen oft in besonders gefährlichen Umgebungen. ABB bietet für solche Prozesse mit ihrem Ultra-Premium-Energieeffizienzmotor mit erhöhter Sicherheit den weltweit ersten IE5-SynRM, der für explosionsgefährdete Bereiche zertifiziert ist.

Unsere Motoren mit hoher Dynamik (HDP) sind für den Maschinenbau interessant, wo die Konstrukteure nach optimaler Produktivität und gleichbleibender Qualität streben. Durch die Bereitstellung einer hohen Leistungsabgabe bei kompakter Stellfläche schaffen sie neue Möglichkeiten für die Aufrüstung oder Entwicklung neuer und innovativer Maschinendesigns.

Maßnahmen für Nachhaltigkeit

Die Nachhaltigkeitsstrategie 2030 von ABB zielt darauf ab, dass 80 Prozent ihrer Produkte und Lösungen einem Kreislaufwirtschaftsansatz unterliegen und dass keine Abfälle aus eigenen Betrieben mehr auf Deponien entsorgt werden. ABB-Motoren sind bereits heute so konzipiert, dass sie zu 98 Prozent wiederverwertbar sind. Die verbleibenden 2 Prozent der Materialien können zur Wärmerückgewinnung verbrannt werden.

Wir arbeiten außerdem mit Partnern zusammen, um den Einsatz recycelter Materialien zu steigern. Ein Beispiel ist die Vereinbarung mit dem Bergbau- und Metallunternehmen Boliden zum Kauf von kohlenstoffarmem und recyceltem Kupfer, um den Bedarf für die in Europa produzierten SynRM von ABB zu decken.

Ziel von ABB ist es, in Zukunft noch stärker auf den Einsatz nachhaltiger Materialien zu setzen. Dieser Ansatz kommt in einem aktuellen Entwicklungsprojekt zum Tragen, bei dem der CO2-Fußabdruck eines IE5-SynRM-Demonstrationsmotors von der Wiege bis zum Werkstor (Cradle-to-Gate) um 20 Prozent gesenkt werden konnte. Durch weitere Verbesserungen ließe sich dieser Wert ohne Auswirkungen auf die Leistung um 60 Prozent senken.

Angesichts der zunehmenden Bedeutung von sauberer Energie, müssen Industrieunternehmen in allen Sektoren ihre Technologien modernisieren. Wer jetzt in energieeffiziente Motoren investiert, spart auf lange Sicht Geld und trägt dazu bei, dass die Welt ihre Ziele zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes erreichen kann.

Entdecken Sie ABBs Portfolio an Premium-Motoren auf der SPS 2024

Besuchen Sie uns in Halle 4, Stand 420, und lassen Sie sich von unseren Lösungen inspirieren.

ABB auf der SPS 2024