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Energieeffizienz in der Antriebstechnik Vom Messwert zur Maßnahme

Ein Gastbeitrag von Thomas Droth 2 min Lesedauer

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Mitsubishi Electric Europe B.V. Factory Automation

In der Industrie liegen große Einsparpotenziale in bestehenden Antriebssystemen. Entscheidend sind belastbare Betriebsdaten, um gezielte Maßnahmen wie Retrofit und Drehzahlregelung umzusetzen.

Motoren verursachen etwa 45 bis 50 Prozent des Energiebedarfs in der Industrie. (Bild: Mitsubishi Electric/KI-generierter Hintergrund))
Motoren verursachen etwa 45 bis 50 Prozent des Energiebedarfs in der Industrie.
(Bild: Mitsubishi Electric/KI-generierter Hintergrund))

Elektrische und elektrohydraulische Antriebe verursachen einen erheblichen Anteil des industriellen Stromverbrauchs. In Deutschland lag dieser 2024 bei rund 217 TWh pro Jahr, fast die Hälfte entfällt auf Antriebssysteme. Besonders energieintensiv sind motorbetriebene Anwendungen wie Pumpen, Lüfter und Kompressoren. Gleichzeitig erhöhen steigende Energiekosten und regulatorische Vorgaben wie das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) den Druck, die Energieeffizienz in der Antriebstechnik zu steigern.

Ein Großteil dieser Potenziale liegt im bestehenden Maschinenpark. In der Praxis zeigt sich, dass Anlagen häufig über lange Zeiträume im Teillastbetrieb oder im Leerlauf laufen. Diese Betriebszustände beeinflussen den Energieverbrauch stärker als die Nennleistung einzelner Komponenten. Voraussetzung für Optimierungen ist daher eine belastbare Datenbasis. Mitsubishi Electric setzt auf die systematische Erfassung von Last- und Energieprofilen, um reale Betriebszustände sichtbar zu machen und gezielte Maßnahmen abzuleiten.

Retrofit für mehr Energieeffizienz in der Antriebstechnik

Besonders elektrohydraulische Systeme bieten im Bestand großes Einsparpotenzial. In vielen Anlagen werden Pumpen mit konstanter Drehzahl betrieben, während der Volumenstrom über Ventile geregelt wird. Das führt insbesondere im Teillastbetrieb zu hohen Energieverlusten.

Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern lässt sich die Drehzahl bedarfsgerecht anpassen. Die Pumpe stellt dann nur die tatsächlich benötigte Leistung bereit, was den Energieverbrauch deutlich reduziert. Ergänzend können hocheffiziente Motoren, etwa Synchron-Reluktanzmotoren, eingesetzt werden. Sie verringern die Verluste im Motor und erreichen in Kombination mit Frequenzumrichtern hohe Wirkungsgrade bis zur Energieeffizienzklasse IE5.

So entsteht ein zweistufiger Effekt: Die Drehzahlregelung senkt den Energiebedarf im Prozess, während effizientere Motoren zusätzliche Einsparungen ermöglichen.

Zusätzliche Effekte im Betrieb

Neben der direkten Energieeinsparung bieten moderne Frequenzumrichter weitere Vorteile. Sie können Lastspitzen reduzieren und Energie aus Bremsvorgängen zurückspeisen. Das entlastet das Stromnetz und verbessert die Energieausnutzung innerhalb der Produktion.

Über Feldbus-Schnittstellen lassen sich die Systeme in Energiemanagementlösungen integrieren. Dadurch kann der Energieverbrauch kontinuierlich erfasst, bewertet und im Sinne der Norm ISO 50001 (Energiemanagement) optimiert werden.

Die Kombination aus Messung, Analyse und gezielter Modernisierung ermöglicht es, Energieeffizienz systematisch zu verbessern und regulatorische Anforderungen umzusetzen.

Der Autor, Thomas Droth, ist Head of Industry Solutions bei Mitsubishi Electric Europe B.V., Industrial Automation.

Quellen:

  1. https://www.zvei.org/fileadmin/user_upload/Presse_und_Medien/Pressebereich/2024-084_Effizienzwende-durch-Automation/ZVEI-Seiter_EE_Systemischer_Ansatz_Edition_2.pdf
  2. Endenergieverbrauch nach Sektoren 2024| Statista

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