Herr Maier, wo stehen wir heute in puncto Energieeffizienz – sowohl was die Komponentenanbieter angeht, als auch seitens der Maschinen- und Anlagenbauer?

Abgesehen von den bekannten zahlreichen Ausnahmen haben wir den Übergang vom IE1- auf den IE2-Motor mittlerweile vollzogen. Allerdings war die Umstellung ein Kraftakt auf den letzten Drücker. Funktioniert hat er unter anderem deshalb, weil die notwendigen technischen Änderungen an der Maschine typischerweise sehr klein waren. Ich würde aber auch behaupten, dass das Thema Energieeffizienz – obwohl es derzeit in aller Munde ist – beileibe noch kein klassischer Selbstläufer ist. Dies lässt sich unter anderem daran ersehen, dass der Übergang auf die verschärfte Gesetzgebung ab 2015 für Leistungen ab 7,5 kW beziehungsweise ab 2017 für Leistungen ab 750 W zumindest bisher noch zu wenig Beachtung findet. Insofern befürchte ich, dass es dabei auf eine ähnlich komprimierte Umstellung herausläuft, wie beim letzten Mal.

Mit der Umstellung auf energieeffi­ziente Motoren ist es aber künftig doch nicht getan?

Stimmt. Die Europäische Kommission hat in der Tat den Auftrag, die Thematik der Energieeffizienz über den Motor hinaus auf Antriebssysteme – also auf die Kombination eines Motors oder Getriebemotors mit einem Frequenzumrichter – zu erweitern. Eine Norm, die entsprechende IE-Klassen für Systeme definiert, ist derzeit in Arbeit und wird voraussichtlich im kommenden Jahr veröffentlicht. Darüber hinaus gibt es eine Initiative der EU-Kommission, eine über die bestehende Motorenverordnung hinausgehende gesetzgeberische Maßnahme für die Länder der EU erarbeiten zu lassen. Der dahinterstehende Ansatz – das so genannte 'Los 30' – ist derzeit mit Vertretern der Industrie, der Politik, aber auch mit Umweltschutzverbänden in der Diskussion und wir gehen davon aus, dass es um das Jahr 2020 herum in einer Gesetzgebung münden wird. Auch die aktuell gültige Gesetzgebung, die für neu installierte Motoren die Energieeffizienzklasse IE2 fordert, wurde durch ein solches 'Los' initiiert: dem damaligen Los 11.

Reicht es aus, Komponenten zu klassifizieren, oder müsste es nicht definierte Richtlinien für die Komponenten im Verbund beziehungsweise für die Anwendung an sich geben?

Das ist mit Sicherheit richtig. In der oben erwähnten technischen Norm wurde dieses Thema grundsätzlich erarbeitet und steht daher jetzt methodisch fundiert zur Verfügung. Für Pumpen wird dies auch bereits konkret umgesetzt. Wir sehen allerdings auch Bestrebungen, die Thematik wieder auf die Reglementierung einzelner Komponenten zu reduzieren. Dies halten wir definitiv für falsch und votieren eindeutig dafür, den Weg über systemische Betrachtungen fortzusetzen und auf andere Anwendungen auszudehnen.

Derzeit mehren sich die mahnenden Stimmen, dass die politisch geforderte Reduzierung des CO₂-Ausstoßes in Europa um 30 % nicht zu erreichen ist. Inwiefern trägt die Politik mit ihren Bestimmungen selbst dazu bei?

Wenn alle bestehenden Installationen unverändert bleiben, führen die derzeitigen Regularien nur dazu, dass der Anstieg des Energieverbrauchs gedämpft wird, nicht aber zu einer Reduktion. Es existiert natürlich ein Modell, wie bestehende Installationen durch energetisch günstigere Lösungen zu ersetzen sind. Es muss aber klar gesagt werden, dass sich dies aus ökonomischer Sicht nicht rechnet. Anders bei einer Neuinstallation: Hier liegt die Amortisierung einer besseren Energieeffizienz durchaus zumeist im Bereich von unter zwei Jahren, so dass sich der Auftrag der Gesetzgebung auch ökonomisch rechnet. Bei einem Upgrade einer Altanlage ist dies aber nicht der Fall. Daher dauert der Ablösevorgang von Altanlagen viel länger als ursprünglich angenommen und damit sinkt der CO₂-Ausstoß nicht wie gewünscht. Insofern sind wir überzeugt, dass zusätzliche Anreizsysteme geschaffen werden müssen, die zu einem Upgrade bestehender Anlagen ermuntern.

Zurück zu den Netzmotoren. Wird die in Bälde anstehende Umstellung von IE2 auf IE3 für den Anwender ähnlich reibungslos erfolgen können wie der Umstieg von IE1 auf IE2?

Diese Umstellung ist mit Sicherheit ein weitaus größerer Kraftakt. Der Unterschied zwischen einem IE1- und einem IE2-Motor ist eher klein – sowohl was die Kosten als auch was die Technik betrifft. Insbesondere die Bauform ist typischerweise identisch, so dass der konstruktive Aufwand bei einer Umstellung wirklich minimal ist. Genau dies ist aber bei der Umstellung ab 2015 beziehungsweise 2017 nicht der Fall. Entweder muss ein IE3-Motor eingebaut werden, der größer baut als ein IE2-Motor, oder es ist ein Frequenzumrichter zu verwenden, der sowohl physisch als auch steuerungstechnisch im Maschinenkonzept untergebracht werden muss. Ich befürchte, dass diese Problematik noch weitgehend unterschätzt wird.

Kritiker führen zudem an, dass die Umstellung bei den Motoren von IE2 auf IE3 nicht zwangsläufig eine höhere Energieeffizienz mit sich bringt – warum?

Die IE-Klassifizierung bezieht sich immer auf den Nominalpunkt des Motors. In einer realen Anwendung – sprich in Applikationen mit wechselnden Lasten – wird der Motor aber nur selten bis gar nicht im Nominalpunkt betrieben. Zudem ist es durchaus möglich, mit Komponenten sehr hoher Effizienz drei Mal im Kreis herum zu fahren. Soll heißen, dass bei Betrachtung der tatsächlichen Energie-Aufnahme natürlich der reale Betriebspunkt des Motors sowie die bestmögliche Bewegungsführung mit zu berücksichtigen sind. Um ein einfaches Beispiel zu geben: Da ein IE3-Motor größer als ein IE2-Motor ist, hat er auch ein höheres Eigenträgheitsmoment, was sich bei häufigem Lastwechsel ungünstig auf die Energieeffizienz auswirkt.

Wie trägt konkret Lenze den Forderungen nach einer erhöhten Energieeffizienz in der Antriebstechnik Rechnung?

Indem wir dem systemorientierten Ansatz folgen. Mit unserem Drive Solution Designer haben wir ja bereits ein Werkzeug zur anwendungsorientierten Analyse des Energiebedarfs geschaffen. Natürlich werden wir auch Einzelkomponenten mit bestmöglicher Effizienz zur Verfügung stellen; dennoch glauben wir, dass der wesentlich größere Hebel in der Gestaltung des Antriebssystems und der Bewegungsführung liegt. Ein Beispiel hierfür ist der neue Lenze-Smart-Motor, den wir als Alternative zu einem IE3-Motor am Netz sehen. Er vereinigt die Vorteile eines geregelten Systems mit der Einfachheit eines Netzmotors und baut trotz der integrierten Elektronik nicht größer. Wir sind davon überzeugt, dass dies für den Anwender ein sehr interessanter Ansatz ist, den Aufwand des Übergangs auf die Gesetzgebung 2015/2017 kleinstmöglich zu halten.

Neben den eigenen Bestrebungen arbeitet Lenze in diversen Forschungsprojekten mit, die sich dem Thema Energie-Einsparung verschrieben haben – unter anderem im Rahmen der It’s-OWL-Initiative. Welche Erkenntnisse konnten Sie dabei bis dato gewinnen?

Im Spitzencluster it’s OWL beschäftigen wir uns mit der Energieeffizienz in komplexen Intralogistik-Anlagen mit allen Fragestellungen zur Wirkung einzelner Komponenten, zum Design des Antriebsstranges und zur Bewegungsführung bis hin zu den Folgen des häufigen 'Wiederanfahrens', wenn man beginnt, momentan nicht genutzte Teile des Systems auch konsequent abzuschalten. Dieses Projekt IASI führen wir im Verbund mit der Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Lemgo und dem Partner Weidmüller durch. Gearbeitet wird dort zudem an Modellen, die es ermöglichen sollen, energetische Optimierungen quasi in Echtzeit auf einer Steuerung rechenbar zu gestalten. Erste Simulationen und Messungen zeigen, dass sich der Energiebedarf auf existierenden Anlagen damit um 30 Prozent senken lässt – wohlgemerkt selbst ohne den Austausch auf höherwertige Komponenten!