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Effizienz beginnt nicht erst im Motor, sondern bereits bei den Entscheidungen im Unternehmen. Was muss sich in den Köpfen von Betreibern, Einkäufern und Maschinenbauern verändern?
Entscheidend ist, nicht allein auf den Anschaffungspreis zu schauen. Zwischen Einkauf und Betriebsverantwortung gibt es gelegentlich ein Spannungsfeld: Der eine betrachtet vor allem den Preis des Produkts, der andere die Energie- und Betriebskosten. Vor allem bei Motoren ab der Effizienzklasse IE4 müssen wir deshalb stärker über die gesamten Lebenszykluskosten sprechen, also über die Total Cost of Ownership. Nehmen Sie einen Motor mit 100 oder 110 kW und 6.000 bis 7.000 Betriebsstunden im Jahr: Den größten Kostenblock verursacht die Energie. Der Anschaffungspreis macht über den Lebenszyklus häufig nur einen vergleichsweise kleinen Anteil aus. Diese Perspektive muss bei den Entscheidungsträgern stärker in den Vordergrund rücken.
Ein großer Teil der installierten Basis läuft noch mit IE2- oder IE3-Motoren. Warum hält sich der Satz „Der läuft doch noch“ so hartnäckig?
Weil er zunächst stimmt! Viele Motoren funktionieren nach zehn Jahren noch gut. Genau ihre Zuverlässigkeit macht den Austausch erklärungsbedürftig. Hinzu kommt, dass Instandhaltungsteams seit vielen Jahren mit Asynchronmotoren arbeiten und auf diese Technik eingestellt sind. Bei modernen Synchronreluktanz- oder Permanentmagnetmotoren bestehen teilweise noch Berührungsängste, obwohl sich beispielsweise die Wartung eines SynRM-Motors im Grundsatz kaum von der eines klassischen Asynchronmotors unterscheidet. Außerdem wird das Delta beim Anschaffungspreis oft stärker wahrgenommen als die spätere Einsparung. Je nach Leistung, Lastprofil und Laufzeit kann die Amortisation jedoch sehr überschaubar sein. Trotzdem sagen manche Unternehmen: „Das ist uns zu riskant“ oder „Das machen wir beim nächsten Mal“. Gerade kleinere und mittlere Betriebe sind häufig stark vom Cashflow getrieben; dort muss die Amortisationszeit besonders kurz sein. Eine pauschale Erklärung gibt es aber nicht. Viele Unternehmen kommen auch proaktiv auf uns zu, modernisieren ihre Anlagen oder legen für neue Maschinen bewusst eine höhere Effizienzklasse fest, als gesetzlich aktuell vorgeschrieben ist.
Wie aufwendig ist der Austausch der Antriebstechnik in einer bestehenden Anlage tatsächlich?
Das hängt von der Anwendung ab. Mit dem neuen ABB LV Titanium bieten wir beispielsweise eine integrierte Motor-Drive-Lösung für Leistungen von 0,75 bis 30 kW an, die sich mit wenig Aufwand einsetzen lässt. Da der Frequenzumrichter integriert und das System werkseitig in Betrieb genommen ist, entfallen eine separate Drive-Installation und zusätzliche Verkabelung. Besonders bei vertikalen Pumpen kann die kompakte axiale Bauform interessant sein. Der Kunde erhält damit eine dezentrale, drehzahlgeregelte Plug-and-Play-Lösung, die sich schnell in Betrieb nehmen lässt. Auch mit SynRM – verfügbar ab IE4 – bieten wir eine Retrofit-Lösung, die bei gleicher Achshöhe höhere Effizienzwerte ermöglicht als beispielsweise ein IE2- oder IE3-Motor. Läuft der vorhandene Motor bereits an einem Frequenzumrichter, ist der Ersatz in der Regel nicht besonders aufwendig. Wird dagegen von einem direkt am Netz betriebenen Motor auf einen geregelten Antrieb umgestellt, entstehen zusätzlicher Verkabelungs- und Inbetriebnahmeaufwand. Deshalb betrachten wir immer Leistung, Lastprofil, Drehzahlbereich, Einbausituation und Prozessanforderungen, bevor wir eine Empfehlung geben.
Für welche Anwendungen ist der LV Titanium besonders interessant?
Vor allem für variable Drehzahlanwendungen wie Pumpen, Lüfter und teilweise Kompressoren. In der Wasser- und Abwasserwirtschaft finden sich beispielsweise viele vertikale Pumpen. Dort spielt die kompakte, stabile Bauform ihre Vorteile aus. Auch Maschinenbauer fragen dezentrale Konzepte nach, weil sie keinen zusätzlichen Schaltraum für zahlreiche Frequenzumrichter vorsehen möchten. Wenn die Anforderungen an die Steuerung nicht sehr speziell sind, kann eine direkt an der Anwendung platzierte Lösung genau das Marktbedürfnis treffen. Wir haben das Leistungsspektrum nach der Markteinführung zügig nach unten und oben erweitert und decken heute 0,75 bis 30 kW ab. Das zeigt: Der LV Titanium mit IE5 ist keine isolierte Ergänzung, sondern adressiert einen konkreten Bedarf nach einfach integrierbaren, drehzahlgeregelten und hocheffizienten Antrieben.
Konkurriert dieses Konzept aber nicht teilweise mit dem SynRM-Portfolio?
Nein, die Lösungen ergänzen sich. Der LV Titanium arbeitet mit Permanentmagnettechnologie und kann bei bestimmten Anwendungen Vorteile bieten, etwa wenn im niedrigen Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment benötigt wird. Oberhalb von 30 kW kommt er derzeit allerdings nicht infrage. SynRM deckt dagegen ein deutlich breiteres Leistungsspektrum ab. Bei IE5 reichen unsere Lösungen von 0,75 bis rund 450 kW; bei IE6 können wir heute bereits Bereiche von 110 bis 450 kW adressieren. Hinzu kommt die Rohstofffrage. Bei SynRM sind keine Seltene-Erden-Magnete erforderlich. Im Wesentlichen besteht der Motor aus Stahl und Kupfer und besitzt damit eine hohe Recyclingfähigkeit. Wir beobachten, dass Entwicklungsteams gezielt nach Lösungen suchen, mit denen sie die Abhängigkeit von kritischen Magnetwerkstoffen reduzieren können. Die eine Technologie wird aber nie alles erschlagen. Unsere Aufgabe ist, für Safe-Area- und Ex-Anwendungen sowie für unterschiedliche Leistungs- und Lastbereiche die jeweils passende Lösung anzubieten.
ABB führte SynRM vor rund 15 Jahren ein. Welche Meilensteine waren seitdem entscheidend?
Begonnen haben wir mit IE4 und klassischen Pumpen- und Lüfteranwendungen. In den ersten Jahren ging es stark um Feldstudien und Machbarkeitsnachweise. Danach haben wir Baugrößen, Leistungen und Anwendungsfelder kontinuierlich erweitert. Seit etwa 2020 gab es noch einmal einen großen Sprung. Ein Beispiel sind flüssigkeitsgekühlte Varianten. Aus Deutschland kam hier viel Input, weil wir einen Bedarf in der Kunststoffindustrie, etwa bei Extrusionsanwendungen, und in hygienisch anspruchsvollen Bereichen der Lebensmittelindustrie gesehen haben. Ein weiterer Meilenstein war SynRM für explosionsgefährdete Bereiche. Kunden wollten auch dort modernisieren, mussten zuvor aber teilweise mit älterer Technik weiterarbeiten. Danach folgten Motoren, die bereits den erwartbaren Anforderungen einer künftigen IE6-Klasse entsprechen – inzwischen auch als Ex-Ausführung. Über 15 Jahre ist SynRM damit von einer Lösung für ausgewählte Pumpen und Lüfter zu einer echten Alternative für viele industrielle Anwendungen geworden.
Was ist aus Ihrer Sicht der wichtigste Vorteil der SynRM-Technologie?
Es ist nicht nur ein einzelner Vorteil. Bei Pumpen und Lüftern arbeitet ein SynRM-Motor gerade im Teillastbereich häufig deutlich effizienter als ein klassischer Asynchronmotor. Gleichzeitig kann er mit externen Frequenzumrichtern betrieben werden, was bei komplexeren Regelungsaufgaben und höheren Anforderungen an die Präzision wichtig ist. Dazu kommen die Unabhängigkeit von Seltenen Erden und die hohe Recyclingfähigkeit. Auch die Wartbarkeit ist ein Pluspunkt: Der Aufbau ist dem eines Asynchronmotors ähnlich. Risiken wie eine Entmagnetisierung bestehen nicht. Wegen der geringeren Verluste erwärmt sich der Motor weniger, was sich positiv auf die Lagertemperatur und damit auf die Lebensdauer auswirken kann. Zudem läuft ein SynRM-Motor in der Regel ruhiger und verursacht weniger Geräusche und Vibrationen. Keiner dieser Punkte ist allein in jeder Anwendung das Kaufargument. In Summe machen sie die Technologie jedoch sehr interessant.
Welche Daten benötigen Betreiber idealerweise, um eine Motorenflotte sinnvoll zu modernisieren?
Im Idealfall lässt sich die Energieaufnahme eines Motors messen. Ebenso wichtig ist aber, die Anwendung zu verstehen: Welche Lastzyklen gibt es? Wie häufig ändern sich Drehzahl und Drehmoment? Wie viele Stunden läuft der Antrieb? Ist der betrachtete Zeitraum repräsentativ? Bei dynamischen Profilen ist das Einsparpotenzial durch Drehzahlregelung und einen hocheffizienten Motor häufig größer als bei einem Motor, der kontinuierlich nahe an einem festen Betriebspunkt arbeitet. Fehlen belastbare Messdaten, kann man zunächst mit Katalogwerten und Annahmen zur bestehenden Anlage arbeiten. ABB bietet über den Service und gemeinsam mit Partnern Bestandsanalysen und Lifecycle Assessments an. Je nach Projekt kann eine temporäre Messung über einen repräsentativen Zeitraum erfolgen. Aus diesen Informationen lassen sich Einsparpotenzial, technische Machbarkeit und Prioritäten für einen Roll-out ableiten. Wichtig ist, nicht jede installierte Kilowattstunde pauschal gleich zu behandeln, sondern dort anzufangen, wo Laufzeit und Lastprofil den größten Hebel bieten.
Was dürfen Besucher auf der SPS von ABB erwarten?
Wir stellen Neuheiten bewusst in den Mittelpunkt, wollen aber zugleich einen relevanten Ausschnitt unserer Portfoliobreite zeigen. Besucher sollen erkennen, dass wir für dieselbe Leistung je nach Anwendung unterschiedliche Optionen anbieten können – vom Asynchronmotor über SynRM bis zum integrierten LV Titanium. Erstmals zeigen wir auf der Messe auch einen IE6-SynRM-Motor für den Ex-Bereich. Darüber hinaus greifen wir aktuelle Wachstumsfelder wie Rechenzentren auf und zeigen Lösungen, die über das vielen Kunden bereits bekannte Portfolio hinausgehen. Und es wird noch etwas Neues geben, dem ich an dieser Stelle nicht vorgreifen möchte.
Warum ist ABB der richtige Partner für die Modernisierung von Antriebssystemen?
Ob Modernisierung oder neue Anlage, wir versuchen nicht, jeder Anwendung dieselbe Technologie überzustülpen, sondern gehen technologieoffen heran. Unser Ausgangspunkt ist dabei immer die Applikation: Welche Lösung erfüllt den Zweck am besten? Wir sprechen dabei vom „Best Fit for Purpose“. Je nach Lastprofil, Leistung, Drehmoment, Einbausituation und Prozessanforderung kann die passende Lösung unterschiedlich aussehen. Mit unserem breiten Portfolio und der Möglichkeit, auch Frequenzumrichter und Steuerungen einzubinden, können wir gemeinsam mit dem Kunden eine robuste, zuverlässige und verfügbare Lösung entwickeln. Dabei versuchen wir, dem Kunden immer die für seine Anwendung beste Lösung in Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz an die Hand zu geben. Herausforderungen durch veränderte Märkte, Materialien oder Verfügbarkeiten sehen wir dabei nicht als Hindernis, sondern als Antrieb für die Weiterentwicklung. Neue Technologien und Entwicklungswerkzeuge eröffnen zusätzliche Möglichkeiten. Unser Anspruch ist eine durchgängige Customer Experience – von der Beratung und Entwicklung über Lieferung und Inbetriebnahme bis hin zum Service. Genau darin liegt für mich der Unterschied zwischen einem Komponentenlieferanten und einem langfristigen Partner.
