Antriebstechnik

Günter Herkommer,

IE2-Motoren werden Pflicht

Ab Mitte Juni greifen in Europa die Ökodesign-Anforderungen der 2009/640/EG, wonach im Dauerbetrieb und im Leistungsbereich von 0,75 kW bis 375 kW nur noch Motoren eingesetzt werden dürfen, die mindestens die Effizienzklasse IE2 erfüllen. Was kommt damit auf die Anwender und Hersteller zu? Frank Wiedemann, Geschäftsführer Nord Electronics, bezieht Stellung.

Frank Wiedemann

© Nord Electronics

Herr Wiedemann, sind die Maschinen- und Anlagenbauer ausreichend auf den 16. Juni vorbereitet? 

Die kurze Antwort: Nein, viele sind es noch nicht! Es wird langsam besser, aber zumindest in den ersten Wochen des Jahres hatten sich zahlreiche Maschinenbauer bis dahin kaum mit den neuen Pflichten auseinandergesetzt. Oft hatten sie einfach unterschätzt, wie intensiv sie sich zum Teil noch damit beschäftigen müssen und wie schnell die Angelegenheit jetzt deshalb dringend wird. Ich bin nicht der Einzige, der das so erlebt. Viele Projektierungsspezialisten der Antriebshersteller sehen seit geraumer Zeit kaum noch ihren Schreibtisch, sondern sind vor allem vor Ort äußerst intensiv in der Anwenderberatung beschäftigt.   

Die Forderung nach Einsatz effizienter IE2-Motoren bezieht sich auf den Dauerbetrieb und sieht diverse Ausnahmen vor – was bedeutet das konkret? 

Fangen wir mit den Ausnahmen an: Nicht betroffen von der IE2-Pflicht sind hauptsächlich Anwendungen am Frequenzumrichter mit schwankenden Belastungen und Anwendungen mit explosionsgeschützten Antrieben. Außerdem Bremsmotoren, Tauchmotoren, Motoren, die bei Umgebungstemperaturen über +40 °C oder unter –15 °C betrieben werden und solche, die in einer Höhe über 1000 Metern zum Einsatz kommen. Für den Aussetz- und Kurzzeitbetrieb sind ebenfalls keine IE2-Motoren erforderlich. Was die Betriebsart angeht, gilt es aber aufzupassen: Spontan denkt man bei Dauerbetrieb daran, dass ein Motor den ganzen Tag oder jedenfalls eine Schicht lang ununterbrochen in Betrieb ist. Oft ist das auch so.

Wenn Sie Ihren Motor aber zum Beispiel nur eine Stunde lang am Tag brauchen und diesen dafür einmal ein- und später wieder ausschalten, ist das ebenfalls Dauerbetrieb – sofern der Motor in dieser einen Stunde einfach durchläuft. Falls es in einem solchen Fall keine besonderen Umstände gibt, durch die die Anwendung unter eine Ausnahmeregelung fällt, kann das mit Blick auf Aufwand und Kosten der Umstellung schon problematisch sein. Dann kommt der Anwender nicht umhin, in Zukunft einen effizienteren IE2-Motor zu installieren – weil der aber den Großteil des Tages über stillsteht, amortisiert er sich nur sehr langsam. Darauf sollten die Maschinen- und Anlagenbauer beziehungsweise die Betreiber zumindest vorbereitet sein. Oder möglicherweise eben noch rechtzeitig nach Auswegen suchen.

In wie vielen Fällen kommen die Anwender angesichts dieser Regelung an einem Einsatz von IE2-Motoren nicht vorbei und wie viele können die Norm theoretisch „umgehen“? 

Grundsätzlich sollte man die Chancen der neuen Technik nutzen, die sich bieten. Aber Sie haben recht: Im Grunde sind die Ausnahme-Tatbestände gar nicht selten anzutreffen. Die Temperaturgrenze von +40 °C in der Umgebung zum Beispiel kann in den meisten Regionen der Welt schnell überschritten sein. Ich schätze, dass für den weitaus größten Teil aller Motoren im relevanten Leistungsbereich eine oder mehrere der Ausnahmebedingungen prinzipiell greifen könnten – theoretisch also nur wenige Antriebe unvermeidbar von den Energiesparvorschriften betroffen wären! Es wäre aber nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich völlig unsinnig, alle denkbaren Ausnahmefälle auch geltend zu machen. In den allermeisten Anwendungen machen sich die jetzt verfügbaren IE2-Motoren für Maschinen- und Anlagenbauer sowie für die Endkunden schließlich bezahlt. Natürlich ist jeder Produktwechsel mit einem gewissen Aufwand bezüglich Antriebsauswahl, Information von Kunden und Mitarbeitern sowie Anpassung der technischen Unterlagen verbunden.

Im Betrieb – und das ist das Wichtigste – sparen die effizienten Antriebe aber derart viel Energiekosten ein, dass sich Mehrkosten für die Anschaffung sehr oft schon nach deutlich weniger als einem Jahr amortisiert haben. Spätestens im zweiten Betriebsjahr ist es so gut wie immer so weit, dass die Kosten wieder drin sind und der Motor bares Geld spart. Ganz nebenbei bieten IE2-Motoren höhere Reserven, erzeugen weniger Abwärme und bringen ein umweltfreundliches Image mit, das sich ja auch vermarkten lässt. Kurzum: Ich gehe fest davon aus, dass der Anteil an IE2-Motoren an unseren Auslieferungen bis Ende des Jahres zumindest bei 50 % liegen wird.    

Mit welchen Mehrkosten hinsichtlich des Anschaffungspreises müssen die Anwender beim Einsatz von IE2-Motoren tatsächlich rechnen und welche konstruktiven Änderungen kommen eventuell auf sie zu?

Mehrkosten und konstruktive Unterschiede fallen je nach Baugröße etwas unterschiedlich aus. Der Mehrpreis hängt von den Mehraufwendungen ab, der Preisanstieg einer Antriebslösung insgesamt ist aber prozentual wesentlich geringer als der des Motors allein, da ja in aller Regel auch Getriebe und Umrichter einen großen Anteil am Endbetrag haben. In energieeffizienten Motoren stecken mehr Aktivmaterial und hochwertigere Bleche mit geringeren Verlusten, und die Kupferfüllfaktoren sind erhöht. Das macht IE2-Ausführungen schwerer im Vergleich zu bisherigen EFF2-Modellen. In relativ wenigen Fällen weichen auch einige Maße von den bisherigen ab.  Von Vorteil für Maschinenbauer und Anwender ist, dass sich durch die konstruktiven Veränderungen größere Leistungsreserven ergeben. In vielen Fällen heißt das, dass sich auch Motoren mit kleinerer Nennleistung, die zeitweise auftretende Spitzenlasten gut bewältigen können, in Betracht ziehen lassen. Dies führt häufig zu einer besseren Auslastung der Motoren im Normalbetrieb, was wiederum der Effizienz des Motors zuträglich ist. Mit qualifizierter Beratung hat man bei der Projektierung durchaus flexiblere Optionen als man zunächst denken könnte.

Was bedeutet die Normenlage für die Motorenhersteller? 

Viel zusätzliche Arbeit. Ich habe ja schon erwähnt, dass etwa seit Ende des letzten Jahres über Wochen, inzwischen sind es Monate, die persönliche Betreuung noch einmal stärker im Vordergrund steht als ohnehin schon. In der Fertigung führt die neue Energiespar-Norm dazu, dass sich zunächst die Bandbreite der angebotenen Produkte erhöht. Wir müssen erstens normgerechte Motoren nach dem neuen Standard liefern, behalten aber auch weiterhin Motoren entsprechend der bisherigen EFF2-Zertifizierung im Programm, wobei wir diese zukünftig wegen des Auslaufens dieser Kennzeichnung nicht mehr als EFF2 labeln werden. Im Grunde ist es wie mit jeder anderen Rechts- oder Normenvorschrift – es fällt relativ wenig oder gar kein Aufwand weg, der bisher schon anfiel, und es kommt zusätzliche Arbeit hinzu.  Und was Vertrieb und Marketing angeht, müssen wir natürlich wegen der steigenden Preise gründlich Überzeugungsarbeit leisten, um diesen Anstieg unseren Kunden zu erklären und dabei klar zu machen, dass anfänglichen Mehrkosten unterm Strich fast immer höhere Ersparnisse im Betrieb gegenüberstehen. Mit dem Effizienzrechner auf der Website von Nord beispielsweise lassen sich die konkreten Amortisationsfristen schnell und einfach berechnen.    

Wie sieht es in anderen Regionen hinsichtlich des Einsatzes energieeffizienter Motoren aus? 

Grundsätzlich war ja der Sinn der IE-Einstufungen, einen weltweiten Standard zu etablieren, und für die wichtigsten Märkte trifft dies auch zu. Im Einzelnen gibt es auch bei den neuen Energiesparvorschriften aber recht unterschiedliche Fristen und Anwendungsbereiche von Kontinent zu Kontinent und von Land zu Land. Konkret ist in Nordamerika zum Beispiel jetzt bereits die Effizienzklasse „Premium Efficiency“, das heißt IE3, gefordert. Das gilt für Motoren von 1 bis 200 HP – in kW denken die Amerikaner ja nicht. Und dies ist schon im Dezember 2010 in den USA beziehungsweise im Januar dieses Jahres in Kanada in Kraft getreten. In Europa dagegen wird IE3 erst ab Jahresanfang 2015 zur Pflicht werden und zwar zunächst nur für Motoren ab 7,5 kW.  China wiederum, um den wichtigsten asiatischen Markt anzusprechen, nennt die IE2-Einstufung „Grade 2“ und startet etwa zeitgleich mit Europa – gefordert werden diese Motoren ab Juli 2011. Im Unterschied zu Europa sind dort aber nicht erst die Baugrößen mit mehr als 0,75 kW betroffen, sondern bereits Motoren mit 0,55 kW Leistung.

In Indien wiederum ist voraussichtlich erst 2013 mit der IE2-Einführung zu rechnen, dann aber wahrscheinlich schon für Motoren ab 0,37 kW.  Einige Gegenden der Welt hängen noch zurück und orientieren sich entweder – wie zum Beispiel die Golfstaaten und wohl auch die Türkei – an Europa, oder es gelten reine Empfehlungen und noch keinerlei rechtlich verbindliche Vorschriften für hohe Effizienzklassen, siehe zum Beispiel in Südafrika. Wie immer muss sich der Maschinenbauer also je nach Zielmarkt detailliert informieren und sicherstellen, dass er vom bevorzugten Antriebshersteller auch für die außereuropäischen Märkte, soweit gefordert, schon geeignete Energiespar-Ausführungen beziehen kann.

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