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3 UMRICHTERTECHNIK

3 UMRICHTERTECHNIK PUMPEN, VENTILATOREN UND KOMPRESSOREN HOHES ENERGIESPARPOTENZIAL Bei Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren mit variabler und konstanter Last können durch den Einsatz von Frequenzumrichtern hohe Energieeinsparungen erreicht werden. Dies zeigen zwei Studien des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT. Rund 140 TWh elektrische Energie pro Jahr könnten demnach innerhalb der Europäischen Union eingespart werden. Circa 50 Prozent der Pumpen und 40 Prozent der Ventilatoren arbeiten mit konstanten Drehzahlen und könnten vom Einsatz eines Frequenzumrichters profitieren.

UMRICHTERTECHNIK Elektromotoren verbrauchten im Jahr 2021 in Europa rund 46 Prozent des gesamten Stroms. 70 Prozent davon entfallen auf Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren. Diese arbeiten häufig mit konstanter Drehzahl, was sie unter wechselnder Last weniger effizient macht. Würde man die Drehzahl jedoch bedarfsgerecht anpassen, könnte in der Europäischen Union jährlich rund 140 TWh elektrische Energie eingespart werden, was 5 Prozent des gesamten EU- Stromverbrauchs entspricht. Zu diesem Ergebnis kommen zwei Studien des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT im Auftrag des CEMEP (Europäisches Komitee der Hersteller von elektrischen Maschinen und Leistungselektronik). Ein Frequenzumrichter regelt die Drehzahl eines Elektromotors und passt diese präzise an den tatsächlichen Bedarf an, was erhebliche Mengen an Energie spart. Das Einsparpotenzial beträgt laut einer der beiden Studien des Fraunhofer ICT je nach Gerät und Lastprofil zwischen 10 und 70 Prozent. ABSCHÄTZEN VON EINSPARPOTENZIALEN Untersucht wurden Elektromotoren für Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren in Leistungsklassen gemäß EN 50347 zwischen 0,37 und 1.300 kW, und zwar in Umgebungen wie Wasserund Abwasserpumpen, Heizungen und Klimaanwendungen, Ventilatoren für die Luftzirkulation in Gebäuden und deren Kühlung sowie Kompressoren zum Heizen, Kühlen oder Klimatisieren in industriellen Anwendungen. Das Fraunhofer ICT schätzt in den Studien das gesamte Einsparpotenzial innerhalb der Europäischen Union auf Basis der im Markt aktiven Einheiten wie folgt ab: Rund 50 Prozent der Pumpen und 40 Prozent der Ventilatoren arbeiten mit konstanten Drehzahlen. Durch Installation von Frequenzumrichtern könnte ihre Effizienz erhöht werden. Das größte Potenzial liegt demnach bei Frischwasserpumpen, wo sich mit einem Frequenzumrichter 18 bis 24 Prozent elektrische Energie einsparen lassen. Arbeiten Pumpen mit konstanter Last, bietet eine solche Regelelektronik keinen unmittelbaren Vorteil im Energieverbrauch. Beispiele hierfür sind Pumpen in Swimmingpools und zur Abwasserbeförderung. KLEINERE GERÄTE MIT VARIABLER DREHZAHL Zusätzlich zu den unmittelbaren Einsparungen durch geringere Energieaufnahme erlaubt ein Frequenzumrichter den Einsatz kleinerer Geräte, die höhere Lasten mittels höherer Drehzahl bedienen. Die zweite Studie des Fraunhofer ICT bestätigt: Kleinere Wasserpumpen mit variabler Drehzahl arbeiten um 5 bis 10 Prozent effizienter als größere mit fixer Drehzahl. Dies trifft explizit auch auf Anwendungen mit konstanter Last zu, wie die genannten Pumpen für Swimmingpools und zur Abwasserbeförderung. Weitere nachgelagerte Spareffekte sind beispielsweise in Systemen denkbar, in denen das zu transportierende Gut Wärmeenergie enthält, wie bei der Versorgung von Gebäuden mit Warmluft. Lässt sich deren Durchsatz flexibel an den Bedarf anpassen, wird insgesamt auch weniger Wärmeenergie benötigt. Die vorliegenden Studien quantifizieren solche Effekte jedoch nicht. SPART 38 MILLIONEN TONNEN KOHLENDIOXID Anwendungsorientierte Forschung ist ein gemeinsames Grundprinzip aller Fraunhofer-Institute. Vor diesem Hintergrund sind die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Fraunhofer ICT zuversichtlich, die Ergebnisse der Studien schon bald in die Praxis umgesetzt zu sehen und die Bemühungen zum schonenden Umgang mit Ressourcen damit einen guten Schritt voranzubringen. Eine Einsparung von 140 TWh elektrischer Energie in Europa würde den CO2-Ausstoß um etwa 38 Millionen Tonnen pro Jahr verringern. Das enspricht der Menge, die beim Verbrennen von 14,2 Milliarden Litern Dieselkraftstoff freiwerden würde. CEMEP ist das Europäische Komitee der Hersteller von elektrischen Maschinen und Leistungselektronik. Das Gremium vertritt eine Branche mit einem Marktwert von mehr als 22 Milliarden Euro und rund 200.000 Beschäftigten. Zu den Hauptaufgaben zählen die Wahrnehmung der Interessen der entsprechenden Industrie sowie die Erarbeitung und Kommentierung von Gesetzen und Normen. ABB ist Corporate Member des CEMEP. MEHR ZU DEN STUDIENERGEBNISSEN ABB stellt hierzu ein englischsprachiges White Paper mit dem Titel: „How to make big energy savings with pumps, fans, and compressors” zur Verfügung. Es kann online über den folgenden Link abgerufen werden: https://bit.ly/abb-energy-saving Bilder: ABB www.abb.com www.ict.fraunhofer.de ACS880 Industrial Drive-Frequenzumrichter von ABB sind für eine Vielzahl von industriellen Applikationen geeignet www.antriebstechnik.de antriebstechnik Marktübersicht 2026 23