Lücke zwischen Motorstarter und Frequenzumrichter geschlossen Energieeffizienz im Griff

Redakteur: Silvano Böni

Bis anhin gab es im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, Antriebe effizient zu schützen und zu schalten: Motorstarter oder Frequenzumrichter. Beide Varianten haben Vor- und Nachteile. Eaton hat nun die Lücke zwischen Motorstarter und Frequenzumrichter geschlossen und eine Geräteklasse vorgestellt, welche die Vorteile eines Motorstarters mit denen eines Frequenzumrichters verbindet – den Drehzahlstarter.

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Ein aufsteckbares Modul erlaubt die Konfiguration des Drehzahlstarters und ermöglicht im Vergleich zur Parametrierung von konventionellen Frequenzumrichtern eine Zeitersparnis von bis zu 70 Prozent.
Ein aufsteckbares Modul erlaubt die Konfiguration des Drehzahlstarters und ermöglicht im Vergleich zur Parametrierung von konventionellen Frequenzumrichtern eine Zeitersparnis von bis zu 70 Prozent.
(Bild: Eaton)

Wie allen Beteiligten in Industrie und Technik inzwischen hinlänglich bekannt sein dürfte, ist die zweite Stufe der ErP-Richtlinie 2009/125/EC Anfang 2015 in Kraft getreten. Diese legt fest, dass bei neu in den Verkehr gebrachten Motoren von 7,5 bis 315 kW mindestens die Energieeffizienzklasse IE3 oder IE2 in Verbindung mit einer variablen Drehzahlreglung einzuhalten ist. Ab dem 1. Januar 2017 fallen auch Motoren ab 0,75 kW unter diese Richtlinie.

In der Vergangenheit gab es im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, Antriebe effizient zu schützen und zu schalten: Motorstarter oder Frequenzumrichter. Bei beiden gibt es spezielle Vorteile, aber auch Herausforderungen. Motorstarter einerseits sind eine kostengünstige und zuverlässige, einfach zu handhabende Lösung, die aber nur eine begrenzte Funktionalität bietet. Der Frequenzumrichter andererseits ermöglicht eine variable Drehzahlregelung und mehr Funktionen, mit denen jedoch eine höhere Komplexität einhergeht. Dies erfordert höhere Investitionen, und normalerweise benötigen Anwender auch eine solide Kenntnis der Antriebstechnik.

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Kostentreiber Regularien

Generell lässt sich festhalten, dass der Motorstarter weiterhin die beste und energieeffizienteste Lösung für Anwendungen mit festen Drehzahlen oder geringen Schalthäufigkeiten ist. Jedoch muss ihre Eignung für IE3-Motoren überprüft werden. Frequenzumrichter hingegen eignen sich für Anwendungen mit variablen Drehzahlen und hohen, variablen Lasten.

Prinzipiell scheint die Geräteauswahl dank der neuen Richtlinie klar zu sein: Wenn es um eine einfache neue Anwendung mit einer festen Drehzahl geht, kommt am besten ein IE3-Motor mit Schützen oder einem Motorstarter zum Einsatz, und im Falle einer komplexeren Anwendung mit veränderlichen Drehzahlen kann der Anwender auf einen IE2-Motor mit Frequenzumrichter zurückgreifen. Gleichzeitig gilt es aber auch, ganze Verfahren und Systeme zu betrachten, um geforderte Mindestwirkungsgrade zu erreichen. Ein Beispiel hierfür ist die Pumpen- und Lüfterverordnung. Mit den existierenden mechanischen Durchflussverstellungen zum Beispiel mit Ventilen und Drosselklappen ist es meist schwer möglich, den Anforderungen an die Wirkungsgrade zu entsprechen, sodass eine Reduzierung der Verluste unter Umständen eine elektronische Drehzahlregelung erfordert.

Ein Problem bleibt in der gesamten Betrachtung bestehen, die Kosten. IE3-Motoren sind teurer als IE2-Motoren, und Frequenzumrichter sind teurer als Motorstarter. In beiden Fällen steigen die Anschaffungskosten. Doch trotz des grossen Engagements der Branche für ein umweltverträgliches Verhalten: Fakt ist, dass die genannten Möglichkeiten die Investitionskosten eines Unternehmens erhöhen. Und dies ist gerade für die Beteiligten in den überaus kostensensitiven Bereichen Industrie, Fertigung, Engineering und Maschinenbau äusserst schwer verdaulich. In einer idealen Welt gäbe es daher beides – hohe Energieeffizienz und günstige Kosten.

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