Elektrische und hydraulische Antriebe haben mit 46 Prozent einen erheblichen Anteil am Stromverbrauch in Deutschland. Rund 70 Prozent davon entfallen auf motorbetriebene Systeme für Pumpen, Lüfter und Kompressoren, die damit zu den energieintensiveren Anwendungen zählen. Vor allem durch den Retrofit von bestehenden Maschinen und Anlagen lassen sich starke Einsparpotenziale erschließen. Entscheidend dafür ist eine belastbare Datenbasis. Mitsubishi Electric verfolgt deshalb einen Ansatz, der auf der systematischen Erfassung von Last- und Energieprofilen basiert. Ziel ist es, reale Betriebszustände sichtbar zu machen und daraus fundierte Maßnahmen abzuleiten.
Gerade in Bestandsanlagen zeigen sich dabei häufig klare Muster. Antriebe laufen über lange Zeiträume im Teillastbetrieb oder im Leerlauf, ohne energetische Optimierung. Diese Betriebszustände beeinflussen die Effizienz stärker als die Nennleistung einzelner Komponenten.
Effiziente Drehzahlregelung
Hydraulisch betriebene Anlagen zählen zu den größten Effizienzhebeln im Bestand, da sie häufig mit konstanten Drehzahlen betrieben werden und der Leistungsbedarf im realen Betrieb stark schwankt. In klassischen Systemen laufen Pumpen häufig mit konstanter Drehzahl, während der Volumenstrom über mechanische Drosselklappen geregelt wird. Dadurch entstehen erhebliche Energieverluste, insbesondere bei Teillast oder im Leerlauf. Durch die Nachrüstung mit Frequenzumrichtern lässt sich die Drehzahl des Motors bedarfsgerecht anpassen, sodass die Pumpe nur die tatsächlich benötigte Leistung bereitstellt. Dies reduziert den Energieverbrauch deutlich, da die Leistungsaufnahme in Pumpensystemen stark von der Drehzahl abhängt.
Die FR-F800 Frequenzumrichter sind auf Pumpensysteme in der Industrie ausgelegt und erzielen vor allem im unteren Drehzahlbereich bzw. bei Teillast bis zu 60 Prozent Energieeinsparung. Ob bei Ventilatoren, Pumpenantrieben oder komplexen Anlagen – die Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric verbessern jeden Prozess zuverlässig und nachhaltig.
Lastspitzenreduktion und Energierückgewinnung
Neben der eigentlichen Energieeinsparung ergeben sich zusätzliche Effekte im Betrieb. Durch den Einsatz moderner Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric lassen sich Lastspitzen reduzieren und Energieanteile aus Bremsvorgängen zurückführen. Diese Funktionen wirken sich direkt auf die Netzstabilität und die zusätzliche Energieversorgung der Produktionsprozesse durch generatorische Energie aus. Durch die Feldbusanbindung des Frequenzumrichters und die Integration in ein Energiemanagementsystem lassen sich Energieverbrauch systematisch erfassen, bewerten und die Energieeffizienz nach EN50001 kontinuierlich verbessern.
Die Kombination aus Messung, Analyse und gezielter Modernisierung ermöglicht es, nicht nur die regulatorischen Vorgaben wie das Energieeffizienzgesetz umzusetzen und gleichzeitig den Betrieb effizienter zu gestalten.
Ohne Magneten und seltene Erden
Durch die Kombination eines Frequenzumrichters mit einem Synchron-Reluktanzmotor lässt sich die Effizienzklasse IE5 erreichen. Damit sind Unternehmen der Entwicklung regulatorischer Vorgaben einen entscheidenden Schritt voraus. Bemerkenswert ist, dass dies ohne den Einsatz von Magneten oder seltenen Erden gelingt. Diese Materialien sind nicht nur teuer, sondern auch mit hohen Umweltauswirkungen in Abbau und Verarbeitung verbunden.
Die Technologie bietet sich vor allem bei Neuprojekten oder Ersatzinvestitionen an. Unternehmen müssen kein Nachrüsten einplanen, selbst wenn Normen künftig weiter verschärft werden. Der deutlich geringere Energieverbrauch sorgt zudem für eine schnelle Amortisation der Investition. Wer heute auf den Synchron-Reluktanzmotor setzt, sichert sich langfristig gegen kommende EU-Vorgaben ab und verschafft sich gleichzeitig einen Wettbewerbsvorteil.
Die Frequenzumrichter-Serien FR-F800 und FR-A800 von Mitsubishi Electric ergänzen die Synchron-Reluktanzmotoren. Sie sind herstellerunabhängig einsetzbar und bieten Flexibilität bei der Auswahl von Motoren. Der FR-F800 ist in den Leistungsbereichen 0,75 bis 55kW sowie 0,75 bis 630kW erhältlich. Er wurde für Pumpen, Lüfter und Anwendungen im Bereich Heizung, Klima und Lüftung (HKL) entwickelt. Der FR-A800 deckt einen Leistungsbereich von 0,4 bis 500kW ab und ist mit modernen Steuerungstechnologien ausgestattet. Funktionen wie Real Sensorless Vector Control und Online-Auto-Tuning gewährleisten immer die passende Drehmoment- und Drehzahlregelung.
