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Individuell: Je nach Flüssigkeit lassen sich Hochgeschwindigkeitsmotoren an spezifische Gegebenheiten anpassen.
Antriebe, Druckluft, Pumpen & Produktionsanlagen

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Highspeed für Biogas

Text: Karl-Heinz Kemmerich, Kemmerich Elektromotoren Fotos: Kemmerich Elektromotoren
Der Anteil alternativer Energien an der Energieproduktion wächst. Damit sie Gas und Erdöl als Hauptenergieträger ablösen, sind höhere Wirkungsgrade nötig, wie etwa bei Biogasanlagen. Neue Hochgeschwindigkeitsmotoren sollen das vorantreiben.

Bisher kamen Hochgeschwindigkeitsmotoren und -generatoren von Kemmerich vorrangig bei Prüfständen zum Einsatz, die etwa Förder- und Leistungsdaten von Pumpen nachweisen und ihre Funktionstüchtigkeit kontrollieren. Zunehmend dienen die Motoren jedoch als Generatoren zur Stromerzeugung, insbesondere bei Biogasanlagen, da die Motoren auch unter Wasser oder in einer Flüssigkeit funktionieren. Dabei entscheidet die Drehzahl, die der Motor pro Minute zu leisten im Stande ist, über die Wirtschaftlichkeit der Anlage.Die Motoren arbeiten mit Drehzahlen von 60.000 bis 80.000 U/min, also ein Vielfaches des Normalbereichs, der bei rund 19.000 U/min liegt. Das ist wichtig, weil die Motoren die Turbinen möglichst schnell auf Drehzahl bringen müssen, um dann automatisch auf Generatorleistung umzuschalten. Dabei werden die Generatoren von der Turbine angetrieben und erzeugen so Strom. Asynchrone Drehstrommotoren fielen bisher in die Klasse EFF1/IE1.

Technische Verbesserungen der Materialien, Auslegungen und Wicklungen sowie der Einsatz von Permanentmagneten im Rotor ermöglichen heute aber bereits die Herstellung von Motoren bis zu den Klassen IE3 und IE4. Dazu gehören auch wassergekühlte Motoren und Generatoren, die ebenfalls im Hochgeschwindigkeitsbereich Einzug halten und in der Herstellung optimiert wurden. Bisher nutzte man anfällige Gleitringdichtungen, die nicht für hohe Drehzahlen geeignet sind. Kemmerich ersetzt sie durch Magnetkupplungen, die den Unterwassereinsatz erst ermöglichen. Sie bestehen aus zwei Magneten, die sich anziehen, aber durch eine Glas- oder Kunststoffscheibe getrennt sind, damit keine Flüssigkeiten in den Motorraum eindringen. Der Motor treibt den Magneten vor der Trennscheibe an und überträgt die Kraft auf den Magneten hinter der Trennscheibe, der die Turbine in Gang setzt.

Die Sondermotoren spielen nicht nur für die Effektivität von Biogasanlagen eine große Rolle. Durch die Energiewende sieht sich der gesamte Umweltsektor ganz neuen Möglichkeiten gegenüber: Chemische oder biologische Prozesse erschließen völlig neue Gebiete der Forschung und Entwicklung. So können durch das Hochgeschwindigkeitsquirlen in Flüssigkeiten Reaktionen erfolgen, durch die sich Bakterien schneller vermehren, Sauerstoff kann schneller angereichert und Zentrifugen können schneller bewegt werden, was spezifische, chemische Prozesse beschleunigen kann. Die Hochgeschwindigkeitsmotoren und -generatoren sind individuell gefertigt. Je nach Tiefe, Art, Qualität und Temperatur der Flüssigkeit sind die Komponenten an spezifische Gegebenheiten angepasst.

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