Technischer Leitfaden zur Verbesserung der

Technischer Leitfaden
LÖSUNGEN ZUR VERBESSERUNG
IHRER MOTORENSYSTEME
DAS MOTOR CHALLENGE PROGRAMM
p DRUCKLUFTSYSTEME p
KÄLTEANLAGEN p PUMPENSYSTEME p VENTILATORENSYSTEME p
ELEKTRISCHE ANTRIEBSSYSTEME p ELEKTRISCHES VERTEILNETZ
klima:aktiv ist die Initiative des LEBENSMINISTERIUMS für aktiven Klimaschutz.
Das Programm klima:aktiv energieeffiziente betriebe ist Teil dieser Initiative und bietet spezielle
Informations- und Beratungsangebote für Industrie und Gewerbe, um auf breiter Ebene das
Bewusstsein über mögliche Einsparpotenziale in den Betrieben zu wecken. Es zeigt Möglichkeiten
bzw. Maßnahmen zur Erschließung dieser Potenziale auf und unterstützt bei deren Umsetzung.
Auf diesen websites finden Sie vertiefende Informationen zu den vorgestellten Systemen und zu
den Beratungsangeboten in den Bundesländern:
p www.eebetriebe.klimaaktiv.at
p www.energyagency.at/projekte/motor.htm
Impressum
p HERSTELLER & HERAUSGEBER
FÜR DIE DEUTSCHSPRACHIGE AUSGABE
Österreichische Energieagentur – Austrian Energy Agency
Otto Bauer-Gasse 6, A-1060 Wien
Telefon 01 586 15 24
Web www.energyagency.at
p HERSTELLER UND MEDIENINHABER
FÜR DAS FRANZÖSISCHE ORIGINAL
ADEME – Agence de l´Environment et de la Maitrise de l’Energie,
Atmosphère; Frankreich
p GESTALTUNG Jürgen Brües / altanoite.com
p GRAFIKEN Atmosphère
p FOTOS Archiv ADEME
p DRUCK Gugler crossmedia, Melk
Diese Broschüre wurde mit größter Sorgfalt und Gewissenhaftigkeit
der Beteiligten erstellt. Wir möchten jedoch darauf hinweisen, dass
kein Anspruch auf Vollständigkeit oder Richtigkeit der in der Broschüre angeführten Informationen besteht. Die EUROPÄISCHE
KOMMISSION oder die ÖSTERREICHISCHE ENERGIEAGENTUR
übernehmen keine Verantwortung für jegliche Verwendung der enthaltenen Informationen. Die Broschüre gibt nicht unbedingt die
Meinung der Europäischen Gemeinschaften wieder. Die Herstellung
dieser Broschüre wurde gefördert aus den Mitteln des EIE PROGRAMMS (Projekt DEXA-MCP N° EIE/04/164/S07.38650) und des
LEBENSMINISTERIUMS im Rahmen des klima:aktiv Programms.
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Das Programm konzentriert sich auf die effiziente
Nutzung von elektrischen Motorensystemen in der
Industrie. Für diesen Bereich zeigten eine Reihe von
Beispielen in Österreich und Europa, dass durchschnittlich bis zu 30 % des Stromverbrauchs
z.B. für Druckluft- oder Pumpensysteme
eingespart werden können.
Derzeit beteiligen sich bereits 23 Europäische Länder
am MOTOR CHALLENGE PROGRAMM , die nationale
Kontaktstelle in Österreich ist die Österreichische
Energieagentur. Jedes Unternehmen,
das sich zur Optimierung seiner Motorensysteme verpflichtet, kann ein MOTOR
CHALLENGE PARTNER werden und erhält
das MOTOR CHALLENGE LOGO .
Dieses freiwillige Programm wird in Österreich im
Rahmen des klima:aktiv Programms energieeffiziente
betriebe durchgeführt.
Im klima:aktiv Programm erhalten Sie Unterstützung
durch Erst- und Folgeberatungen.
AUFTEILUNG DES STROMVERBRAUCHS
IN ÖSTERREICHS PRODUZIERENDER
WIRTSCHAFT (2004)
Beleuchtung, EDV 12 %
Ziel des Leitfadens
Vorwort
Elektrische Motorensysteme sind für zwei Drittel des
industriellen Stromverbrauchs verantwortlich.
In Österreich waren das 2004 15,7 TWh.
Dieser technische Leitfaden gibt eine Einführung in die
sechs Motorensysteme, die am weitesten in der Industrie
verbreitet sind. In der graphischen Darstellung einer
Industrieanlage sind für jedes System die wesentlichen
Ansatzpunkte zur energetischen Optimierung angeführt.
Das EUROPÄISCHE MOTOR CHALLENGE PROGRAMM
unterstützt Industriebetriebe bei der Optimierung ihrer
elektrischen Motorensysteme. Die Systeme, auf die sich
dieses Programm konzentriert, sind:
1. Druckluftsysteme
2. Kältesysteme
3. Pumpensysteme
4. Ventilatorsysteme
5. Elektrische Antriebssysteme
6. Stromverteilung in der Industrie
Die MOTOR CHALLENGE PARTNERSCHAFT erhalten jene
Betriebe, die Energiesparmaßnahmen auf Basis eines
freiwilligen Aktionsplanes umsetzen.
2
Zu jedem Ansatzpunkt finden Sie die konkreten Maßnahmen zur kurz- und mittelfristigen Energieeinsparung.
Diese sind nach folgenden fünf Bereichen gegliedert:
1. Erzeugung
2. Netz
3. Verbraucher
4. Steuerung
5. Wartung
Diese Maßnahmen erheben nicht den Anspruch der
Vollständigkeit, zudem hängen die Einsparpotenziale
von der spezifischen Situation in Ihrer Anlage ab.
andere Zwecke
5%
Industrieöfen
16 %
Elektromotoren
67 %
Kompressoren
30 %
Pumpen
20 %
Ventilatoren
13 %
andere Systeme
37 %
AUFTEILUNG DES STROMVERBRAUCHS
MOTORGETRIEBENER SYSTEME
3
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Druckluftsysteme spielen eine große Rolle in der
Industrie, da sie rund 7 % des Gesamtstromverbrauchs
in der Industrie verursachen. Analysiert man die Kosten
über einen 5-jährigen Zeitraum, so ergibt sich, dass der
Energieverbrauch rund 75 % der Systemgesamtkosten
ausmacht.
p Vergrößerung des
PRODUKTION
DRUCKLUFTVERTEILUNG VERBRAUCHER
STEUERUNG
WARTUNG
Einsatz von effizienteren
Komponenten
Vermeidung unnötiger
Druckverluste im Netz
Angleichung der
Drucklufterzeugung
an den tatsächlichen
Verbrauch
Regelmäßige Wartung
Regelmäßige
Messungen
Beseitigung der
Leckagen
(ein effizientes Netz verursacht einen Druckverlust von
maximal 0,1 bar)
Verbesserung der
Produktionsbedingungen
Vermeidung
von ungeeignetem
Drucklufteinsatz
(z.B. Reinigung, Kühlung)
Optimierung der Größe
der Druckluftbehälter und
ihrer Anordnung im Netz
Leitungsquerschnitts
Optimierung der
Druckluftqualität
(Filter, Trocknung)
Anpassung des Systemdrucks an die maximalen
Anforderungen der
Verbraucher
KOSTENANTEILE BEI DER DRUCKLUFTERZEUGUNG
12 %
Energieverbrauch
75 %
20 %
p Maschinen, die nicht verwendet
werden, sollten vom Druckluftnetz getrennt werden.
DRUCKLUFTSPEICHER
HOCHDRUCKANWENDUNG
p Installation eines Systems
mit mehreren Druckniveaus,
entweder getrennt oder
miteinander verbunden
(durch Einsatz von BoosterKompressoren)
p Abschalten von Druckluftverbrauchern außerhalb der
Betriebszeiten (z.B. durch ein
Magnetventil)
Absenkung des Druckes um 1 bar.
führt zu einer Energieeinsparung.
von ca. 6- 8 %..
40 %
p Zu Reinigungszwecken Einsatz
von Staubsaugern, die weniger
Energie als Druckluftblaspistolen benötigen.
60 %
rückgewinnung: z.B. zur
Beheizung der Produktionsräume oder als Prozesswärme
STROMVERSORGUNG
UND
-KONTROLLE
FILTER
p Ersatz von Komponenten,
MASCHINE
die wegen Beschädigungen
Leckagen aufweisen
(z.B. Schläuche, Kupplungen).
p Einsatz eines frequenzgeregelten Kompressors und/oder
Einsatz einer übergeordneten
Steuerung für mehrere
gestufte Kompressoren
TANK
p Installation von Messgeräten
Durchschnittliche Einsparung bei.
Einsatz einer übergeordneten.
Steuerung ca. 15 % (5 - 35 %).
TROCKNER
TANK
wie z.B. Volumenstromzählern,
Stromzählern, Druckanzeigen
KOMPRESSOR
LUFTANSAUGUNG
p Absenkung der Temperatur
der angesaugten Luft
ZENTRALE DATENERFASSUNG
KONDENSATOR
1 % Energieeinsparung bei.
Absenkung um 3°C.
7%
p Ersatz von Kompressoren
4
Wartung, Instandhaltung
mehrere Bereiche mit Absperrventilen. Abtrennung von
Netzbereichen, die nicht
verwendet werden.
15 bis 50 % der produzierten.
Druckluft gehen durch.
Leckagen verloren..
durch neuere und effizientere,
die besser an die Anforderungen
des Systems angepasst sind
(z.B. drehzahlgeregelte
Kompressoren)
13 %
p Auftrennung des Netzes in
12 %
Leckagen
p Installation einer Wärme-
Investition
in der Nähe von Maschinen mit
stark variablem Druckluftbedarf
Ein effizientes Verteilnetz verursacht.
einen maximalen Druckverlust.
von nur 0,1 bar..
p Regelmäßige Beseitigung von
(Filter, Abscheider, Trockner)
p Einsatz von Druckluftbehältern
p Verringerung der Leitungslänge
p Einsatz einer Ringleitung
p Vermeidung von 90°-Krümmern
und abrupten Richtungswechseln
Der Wirkungsgrad des Druckluftsystems beträgt in den
meisten Fällen nur 10 %. Druckluft ist ein komfortabler
Energieträger, aber er ist teuer (0,6 bis 10 Cent pro
Nm3) und weist ein hohes Energieeinsparpotenzial
von durchschnittlich 33 % auf.
ANSATZPUNKTE
Druckluftsysteme
5%
p Trocknung und Filterung der
Druckluft nach Bedarf
p Einsatz elektronisch niveaugeregelter Kondensatableiter
Zu tiefe Drucktaupunkte oder zu feine.
Filterung führt zu unnötigem.
Energieverbrauch.
2%
p Berücksichtigung von ausreichenden Behältergrößen,
um unerwartetes Ein- und
Ausschalten zu vermeiden
und für eine gleichmäßigere
Auslastung der Kompressoren
zu sorgen.
p Optimierung und Kontrolle
der Steuerventile, Filter,
Schmierung, Trockner
und Kondensatableiter
p Durchführung von regelmäßigen
Auswertungen der Aufzeichnungen und Kontrollen
(z.B. mit Kennzahlen)
%
Einsparpotenziale
Prozentangaben
gelten für Einzelmaßnahmen;
sie können nicht
unbedingt aufsummiert werden.
5
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Der Anteil des Stromverbrauchs für Kälteerzeugung
nimmt in der Industrie beständig zu. Insbesondere
die Lebensmittelindustrie stellt einen bedeutenden
Verbraucher von elektrischem Strom für Kälte dar.
ANSATZPUNKTE
Kälteerzeugung
Das Einsparpotenzial beträgt durchschnittlich
rund 20 %.
p Verwendung eines effizienteren
PRODUKTION
KÄLTEVERTEILNETZ
VERBRAUCHER
STEUERUNG
WARTUNG
Einsatz effizienterer
Kältekompressoren
Wärmedämmung des
Kälteverteilnetzes
Vermeidung von
Wärmequellen in den
gekühlten Bereichen
Steuerung der Kälteerzeugung, Anpassung
an den Bedarf
Optimierung der Wartung
des Kältekreislaufs
Einsatz von Wärmeübertragern (Kondensator
oder Verdampfer) mit
höherem Wirkungsgrad
Optimierung des
Energieverbrauchs
durch Berücksichtung
der Außenbedingungen
Wärmerückgewinnung
an der Kälteanlage
Optimierung der
Kältespeicherung
Regelung der
unterschiedlichen
Volumenströme
Optimierung
der Kühlregister
p Steuerung des Kondensator-
p Anpassung der Regelungs-
Kompressors (z.B. eines mehrstufigen Verdichters)
2 à 5%
p Ersatz von überdimensionierten
Kompressoren durch einen effizienteren Kompressor mit angepasster Leistung (siehe auch
Steuerung)
einstellung an Jahreszeit,
Produktionszeit, Produkttypen
p Abschalten nicht benötigter
Kompressoren
p Einsatz von Hochdruck-/Niederdruck-Schwimmerventilen
STEUERUNG
luftstroms (z.B. durch Drehzahlregelung der Ventilatoren)
Bis zu 30 % Leistungseinsparung und.
Reduktion des Energieverbrauchs.
um bis zu 6 % möglich.
VERFLÜSSIGER
10 bis 25 % durchschnittl. Einsparungen.
p Einsatz effizienter wassergekühlter Verflüssiger anstatt
luftgekühlter Verflüssiger
p Einsatz eines drehzahlgeregelten Kältekompressors, um die
Kälteerzeugung an den Bedarf
anzupassen.
4 à 6%
p Installation einer Wärmerückgewinnung am Kondensator
zum Einsatz der Wärme in
Prozessen oder zur Beheizung
EXPANSIONSVENTIL
p Einsatz einer Wärmerück-
KÄLTEKOMPRESSOR
60 %
gewinnung zur Bereitstellung
von Raum- oder Prozesswärme
p Umsetzung einer optimierten
Strategie für die Unterkühlung
des Kältemittels
VERDAMPFER
p Entlüftung des Kältekreislauf
WÄRMETAUSCHER
p Reinigung der Kondensatoren
und Installation einer automatischen Überprüfung
p Überprüfung und Abdichtung
STROMVERSORGUNG
UND
-KONTROLLE
von Leckagen im Kältekreislauf
p Nachfüllen des Kältemittels,
falls erforderlich
SPEICHER
BELEUCHTUNG
O
PR
p Einsatz des für Ihre Anwendung
optimalen Kältemittels
(bis zu 6 % Einsparung).
2%
PUMPE
DU
KT
p Installation von effizienten
Beleuchtungssystemen
p Überprüfung des Zustandes der
Wärmedämmung der Rohre,
gegebenenfalls Reparatur
p Anwendung freier statt
aktiver Kühlung
Durchschnittlich 5 bis 10 % Einsparung.
bei besserer Wärmedämmung.
KÄLTEMITTELKREISLAUF
p Anpassung der Kühltemperatur
(nicht niedriger als erforderlich)
p Anpassung der Kälteleistung an
den Bedarf (z.B. über drehzahlgeregelte Pumpen oder mehrstufiges Pumpensystem)
Bis zu 30 % Leistungseinsparung und.
6 % Energieverbrauchsverminderung.
p Reduktion der Anwesenheitszeit
T C°
p Installation eines Kältespeichers falls erforderlich
Ein Mensch hat eine Wärmeleistung.
von 80 W, im Ruhezustand..
KÜHLRAUM
p Anpassung des Luftstroms der
6
von Personen
Kühlregister (z.B. durch
Drehzahlregelung)
p Umsetzung einer angepassten
und effizienten Abtaustrategie
p Einsatz von automatischen
Rolltoren
5%
p Installation von Schleusen,
Vermeidung von nicht ständig
geschlossenen Bauteilen
%
Einsparpotenziale
Prozentangaben
gelten für Einzelmaßnahmen;
sie können nicht
unbedingt aufsummiert werden.
7
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Pumpensysteme machen derzeit rund ein Viertel des
weltweiten Stromverbrauchs aus. Studien belegen den
großen Einspareffekt, der durch effizientere Komponenten und geeignete Steuerung erzielt werden kann. Rund
40 % des Energieverbrauchs können über eine durchschnittliche Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren eingespart
werden. Von den zwei großen Pumpenarten, Kreisel-
und Verdrängungspumpe, verfügen die Kreiselpumpen
über einen Marktanteil von 73 %. Diese haben ein
großes Einsparpotenzial, da rund drei
Viertel der Pumpensysteme überdimensioniert sind, häufig
um 20 % und mehr.
ANSATZPUNKTE
Pumpensysteme
PRODUKTION
NETZWERK
VERBRAUCHER
STEUERUNG
WARTUNG
Verwendung von
effizienteren Pumpen
für den jeweiligen
Anwendungsfall
Reduzierter Druckverlust
im Netzwerk
Reduktion des erforderlichen Förderstroms oder
der Förderhöhe
Optimierung der
Pumpensteuerung, um
Verluste zu vermeiden.
Regelmäßige Wartung
des Pumpen- und
Antriebssystems
Verwendung eines
effizienteren Motors
oder Antriebssystems
Installation von
Instrumenten zur
Messung, Datenerfassung
und Aufzeichnung
TYPISCHE GESAMTKOSTENVERTEILUNG
Investition und Installation 5 %
p Reparatur von Leckagen
Wartung, Instandhaltung
10 %
Energiekosten
85 %
p Abtrennen von Teilen des
Leitungsnetzes, wenn es
nicht gebraucht wird.
p Lufteinschlüsse regelmäßig
abblasen
DRUCKANZEIGE
p Installation von Messgeräten
zur Drucküberwachung
p Wiederherstellen des internen
p Verwendung von kleinen
DRUCKTANK
Spiels (Kontrolle der Gleitlager,
Laufradringe)
p Auftragen einer Beschichtung
auf das Spiralgehäuse, um die
Reibungsverluste in der Pumpe
zu reduzieren.
Hochdruck-Pumpen für
spezifische Anwendungen
KLEINE
HOCHDRUCKPUMPE
p Vergrößerung des Rohrdurchmessers, Vermeidung von
90° Krümmungen und
unnötigen Rohrbögen
Durchschnittliche Einsparung 3 – 5 %.
p Verwendung von parallel
geschalteten Pumpen,
die je nach Bedarf in Betrieb
genommen werden.
p Ersatz oder Anpassung von
p Reduktion der Länge
des Rohrnetzes
PROZESS
4%
überdimensionierten Pumpen
p Veränderung der Laufraddurch-
4%
messer von Kreiselpumpen
p Verwendung einer Pumpe mit
p Verwendung von Frequenzumrichtern zur Steuerung der
Pumpen, anstatt Regelung
über Drosselventile
3%
höherem Durchsatz
p Installation von Vorrichtungen
zur Messung des Förderstroms,
der elektrischen Leistungsaufnahme und der Druckverhältnisse
p Regelmäßige Aufzeichnungen
und Auswertungen (z.B. über
Kennzahlen)
FÖR
D
ELEKTRISCHE LEISTUNG
ERS
PUMPE
Absperrventil
STEUERUNG UND FREQUENZUMRICHTER
Energieeinsparung
VOLUMENSTROM
ÜBER 30 % ENERGIEEINSPARUNG MÖGLICH
ENERGIE
Pumpenmotoren durch
richtig dimensionierte
Hocheffizienzmotoren
8
M
Frequenzumrichter
p Ersatz überdimensionierter
Wirkungsgrad steigt um 2 bis 5 %..
TRO
p Ausschalten von nicht
notwendigen Pumpen
SPEICHER
p Betrieb der Pumpen
nur wenn erforderlich
%
Einsparpotenziale
Prozentangaben
gelten für Einzelmaßnahmen;
sie können nicht
unbedingt aufsummiert werden.
9
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Belüftung ist in einem Industriebetrieb notwendig,
um die Qualität der Produktion und den Schutz der
Arbeitnehmer vor gefährdenden Stoffen oder Wärme
zu gewährleisten.
Der Energieverbrauch beträgt rund 10 % des Stromverbrauchs in der Industrie. Der indirekte Energie-
verbrauch kann aber beträchtlich darüber liegen,
wenn die Luft einen hohen Energieinhalt aufgrund
von Klimatisierung aufweist. Energieeinsparungen
von bis zu 30 % sind bei Amortisationszeiten von
unter zwei Jahren möglich.
ANSATZPUNKTE
Ventilatorsysteme
PRODUKTION
LÜFTUNGSKANÄLE
VERBRAUCHER
STEUERUNG
WARTUNG
Anwendung von
effizienteren Ventilatoren
für den jeweiligen Zweck
Verringerung der Druckverluste im Kanalsystem
und der Abgleichsprobleme im Netz
Optimierung der
Belüftungsstrategie
und des gesamten
Ventilationssystems
Optimierung der
Ventilatorsteuerung,
um unnötige Verluste
zu vermeiden.
Regelmäßige Wartung
der Filter und der
Lüftungskanäle
Anwendung eines effizienteren Motors oder
Antriebssystems für den
jeweiligen Zweck
Wärme- oder
Kälterückgewinnung aus
der abgesaugten Luft
Laufzeiten an die
Betriebszeiten anpassen
Installation von
Wartung zur Vermeidung
Instrumenten zur
von Leckagen am
Messung, Datenerfassung Kanalnetz
und Aufzeichnung
AUFTEILUNG DER ENERGIEVERLUSTE IN EINEM
VENTILATORSYSTEM
6
15
14
Frequenzumrichter
KeilVentilator riemenantrieb
100 Energieeinsatz
Induktionsmotor
6
REINIGUNG UND
ABSCHEIDUNG
ABLUFT
54 Energie für Ventilation
5
VENTILATOR
p Anwendung eines Luftfilters,
p Anwendung von Ventilatoren
um Teile der Abluft aufzubereiten und wieder zu verwenden.
mit maximalem Wirkungsgrad
p Ersatz von überdimensionierten
Ventilatoren
p Wärmerückgewinnung
aus der Luft
p Ersatz von überdimensionierten
Anwendungsbeispiele mit.
60 % Energieeinsparung.
Ventilatormotoren durch korrekt
dimensionierte Motoren mit
hohem Wirkungsgrad
p Anwendung eines effizienteren
Antriebssystems: Direktantrieb
oder über Gelenkwellen,
Ersatz von Keilriemen
MESSFÜHLER
KANALNETZ
p Vermeidung von 90°-Krümmern
STEUERUNG
und Richtungsänderungen
p Vergrößerung des Kanalquerschnitts und Anwendung von
runden statt rechteckigen
Lüftungskanälen
p Reduzierung der Luftwechselrate auf das erforderliche
Minimum
BELÜFTUNG
p Ausgleich des Netzes:
Überprüfung des Druckes
und der Volumenströme in den
verschiedenen Kanälen und
Ausgleich von Druckverlusten
p Abschalten von Ventilatoren,
wenn sie nicht benötigt werden.
p Anwendung von Frequenzumrichtern für die Steuerung der
Elektromotoren von Ventilatoren
STROMVERBRAUCH
p Kanäle und Filter von Staub
reinigen
Drosselklappe
Energieeinsparung
Frequenzumrichter
p Einsatz eines dezentralen
Ventilatorsystems statt
einer zentralen Lüftung für
die gesamte Produktionshalle
VOLUMENSTROM
ÜBER 30 % ENERGIEEINSPARUNG MÖGLICH
p Installation von VolumenstromARBEITSPLATZ
BELÜFTUNG
zählern, Druckmessstellen und
Stromzählern
p Regelmäßige Datenauswertung
und Kontrolle (z.B. Indikatoren)
p Anwendung von lokaler
10
Absaugvorrichtung anstatt
Absaugung der ganzen Halle
%
Einsparpotenziale
Prozentangaben
gelten für Einzelmaßnahmen;
sie können nicht
unbedingt aufsummiert werden.
11
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Elektrische Antriebssysteme
Elektromotoren sind in Europa die wichtigsten Stromverbraucher: Sie sind für rund 70 % des industriellen
Stromverbrauchs und ein Drittel des Stromverbrauchs
im Dienstleistungssektor verantwortlich. Die Kosten für
den Stromverbrauch machen bis zu 96 % der Kosten
eines Motors über die gesamte Lebensdauer aus. Der
Rest teilt sich zu 2,5 % auf den Kaufpreis und zu 1,5 %
auf die Wartungskosten auf.
Beim Kauf ist es daher besonders wichtig, den Stromverbrauch zu berücksichtigen. Die folgenden Punkte
müssen zum wirtschaftlichen Betrieb von Motorsystemen beachtet werden: der Wirkungsgrad des Motors,
die Leistung, die Transmissionsverluste, die Wartung
(Reparatur, Bewicklung) und der Einsatz von
Steuerungen, z.B. Frequenzumrichtern.
ANSATZPUNKTE
PRODUKTION
NETZ
Einsatz von effizienteren
Verminderung der
Motoren und AntriebsTransmissionsverluste
systemen für die jeweilige
Anwendung
VERBRAUCHER
STEUERUNG
WARTUNG
Überprüfung des
tatsächlichen Bedarfs
jedes Motors
Optimierung der
Steuerung,
Berücksichtigung des
tatsächlichen Bedarfs
Regelmäßige Wartung
des Motors gemäß
Herstellerangaben
Abschaltung,
wenn nicht benötigt
Installation von Geräten
zur Messung, Datenerfassung und Aufzeichnung
von Anlagendaten
Regelmäßige Wartung
des Antriebssystems,
um maximalen Wirkungsgrad zu gewährleisten.
LEBENSZYKLUSKOSTEN EINES ELEKTROMOTORS
p Anwendung von Hochleistungs-
1 à 3%
getrieben: Vermeidung von
Keilriemen; Einsatz von
Synchronriemen, Kegel- oder
Schneckenradantrieben
Investition, Installation
2,5 %
Wartung
1,5 %
Energieverbrauch
96 %
p Vermeidung von überdimensionierten Motoren
2 à 8%
p Nutzung von hocheffizienten
Motoren (EFF 1 Label)
Beispiele von 45 % Verlusten.
1 à 5%
p Schmieren der Lager gemäß
1 à 6%
p Vermeidung der Neuwicklung
p Anpassung der
Herstellerangaben
Riemenspannung
p Genaue Ausrichtung der Kom-
MOTOR
von Motoren, da dies fast immer
zu einer Verringerung des
Wirkungsgrades führt;
zur Neuwicklung sollten vom
Hersteller anerkannte Fachfirmen beauftragt werden;
Wirkungsgradüberprüfung nach
Neuwicklung durchführen
1 à 5%
ponenten des Antriebssystems
MOTOR
FREQUENZUMRICHTER
MOTOR
p Einsatz von Frequenz-
p Einbau von Stromzählern
umrichtern, um die Drehzahl
an die spezifischen
Erfordernisse anzupassen
FREQUENZUMRICHTER
AN
N
GE
LA
ST
EU
ER
G
UN
10 bis 50 % Einsparung möglich,.
abhängig von der spezifischen.
Anwendung.
MOTOR
%
Einsparpotenziale
Prozentangaben
gelten für Einzelmaßnahmen;
sie können nicht
unbedingt aufsummiert werden.
12
FREQUENZUMRICHTER
13
klima:aktiv energieeffiziente betriebe
Elektrisches Verteilnetz
Das elektrische Verteilnetz erfüllt mehrere Zwecke:
fehlerloser Betrieb von industriellen Prozessen,
Arbeitssicherheit, guter Zustand der Anlagen,
Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität im
Netz. Fehlende Kontrolle der Stromqualität im Netz
ANSATZPUNKTE
PRODUKTION
führt zu unnötigen Kosten durch: erhöhten Blindstromanteil, höheren Energieverbrauch um 5 bis 10 %
(Verluste in Kabeln und Transformatoren…) und
auch durch Folgekosten aufgrund verringerter
Produktionsqualität oder Produktionsausfall.
STROMVERTEILUNG
ANWENDUNG
STEUERUNG
Verringerung der Verluste Verringerung der Verluste Vernünftiger Umgang mit
im Transformator
im Stromnetz
elektrischer Energie
WARTUNG
Verbesserung der Qualität Optimierung der Wartung
der Stromversorgung
des Netzes
Überwachung der
Netzstörungen,
Oberschwingungen, Lastspitzen, Kompensation
von Blindstrom
Verbesserung des
Leistungsfaktors (cos phi),
um den bezogenen
Blindstromanteil
zu verringern.
Reduktion des
Oberschwingungsanteils
im Stromnetz
KOSTEN VON TEMPORÄREN
STROMAUSFÄLLEN €/KW
AUTOMOBILINDUSTRIE
mind. 5,0, max. 7,5
GUMMI- & KUNSTSTOFFINDUSTRIE
mind. 3,0, max. 4,5
TEXTILINDUSTRIE
mind. 2,0, max. 4,0
p Anwendung eines oder mehrerer
p Reduktion der Verluste
Hochleistungstransformatoren:
minimale Verluste mit oder
ohne Last
PAPIERINDUSTRIE
mind. 1,5, max. 2,5
durch Kondensatoren mit
höherer Kapazität
DRUCKEREIEN
mind. 1,0, max. 2,0
PETROCHEMISCHE INDUSTRIE
mind. 3,0, max. 5,0
p Anpassung des Transformators
in Bezug auf die Anwendung
BELEUCHTUNG
METALLURGIE
mind. 2,0, max. 4,0
p Lokalisierung von erwärmten
Leitungsabschnitten im Netz
(Kabeln und Schaltschränken),
z.B. durch InfrarotThermographie
GLASHERSTELLUNG
mind. 4,0, max. 6,0
LEBENSMITTELINDUSTRIE
mind. 3,0, max. 5,0
BEWEGUNGSMELDER
p Befestigung der Lagerschienen
im Schaltschrank
p Reinigung von Kontaktstellen
FILTER
p Ersatz von Niederspannung Schaltschränken aus den 80er
Jahren durch neue Schaltschränke (2000), deren Größe
sich um 40 % reduziert hat.
ARBEITSPLATZ
WECHSELRICHTER
FREQUENZUMRICHTER
ODER
SOFT-STARTER
GENERATOR
p Reduktion des Anteils der
ZÄHLER
managementsystems
14
p Anwendung von Kondensatoren
mit elektromechanischer oder
elektronischer Steuerung
MOTOR
MASCHINE
p Installation von dezentralen
p Installation von Soft-Startern
bei Elektromotoren
p Installation von Blindstromkompensationsanlagen
nahe der Quellen
p Installation von Filtern gegen
p Einsatz eines Energie-
SCHALTER
BATTERIE
niedrigem Energieverbrauch für
die Schaltschränke, um
Lüftungs-/Kühlbedarf zu vermindern: effiziente Schutzschalter 7 W, Standardausführung: 20 W.
richtern durch neue
DEZENTRALE
BLINDSTROMKOMPENSATION
KONDENSATOR
p Auswahl von Komponenten mit
p Ersatz von älteren Wechsel-
ELEKTRONIKINDUSTRIE
mind. 8,0, max. 12,0
HALBLEITERINDUSTRIE
mind. 20,0, max. 60,0
und Verbindungen, um das Risiko
von Korrosion zu vermeiden.
Spannungsabsenkungen bzw.
Stromausfälle durch unterbrechungsfreie Stromversorgung,
dynamischen elektronischen
Spannungsregler, geregelten
Kompensator
PHARMAZEUTISCHE INDUSTRIE
mind. 5,0, max. 50,0
Oberwellen in der Nähe von
Quellen
Stromzählern (Abteilung,
Maschinen)
Individuelle Verhaltensänderung
abhängig von Lastenverteilung
p Abschalten von elektrischen
Anlagen, wenn sie nicht
benötigt werden.
%
Einsparpotenziale
Prozentangaben
gelten für Einzelmaßnahmen;
sie können nicht
unbedingt aufsummiert werden.
15

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