Umsetzung des Pariser Klimaabkommens - Die zentrale Rolle hocheffizienter Motoren und Antriebe für die Senkung des Energieverbrauchs
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
— W H I T E PA P E R Umsetzung des Pariser Klimaabkommens Die zentrale Rolle hocheffizienter Motoren und Antriebe für die Senkung des Energieverbrauchs
2 UMSETZUNG DES PARISER KLIMAABKOMMENS
—
Die zentrale Rolle hocheffizienter
Motoren und Antriebe
für die Senkung des Energieverbrauchs
Die Weltbevölkerung wird bis 2050 von 7,7 Milliarden Menschen Die vorherrschenden globalen Trends lassen auf eine stark
im Jahr 2019 auf schätzungsweise 9,7 Milliarden anwachsen.1 zunehmende Nachfrage nach elektrischen Antriebssystemen
In demselben Zeitraum wird sich die globale Wirtschaft vor- schließen. Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA)
aussichtlich mehr als verdoppeln. 2 Urbanisierung, Automati- zufolge ist die Industrie für 37 Prozent des weltweiten Energie-
sierung und steigende Lebensstandards treiben den Energie- verbrauchs und 24 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen
bedarf weltweit in die Höhe. Schon heute lebt mehr als die verantwortlich.4 Auf Gebäude entfallen rund 30 Prozent des
Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, und Prognosen der Energieverbrauchs und 28 Prozent des CO2-Ausstoßes. 5 Ein
Vereinten Nationen zufolge wird sich der Anteil der Städter bis Großteil der zugrundeliegenden Prozesse wird mit Elektro-
2050 auf rund 68 Prozent erhöhen.3 Wenn wir weitermachen motoren betrieben. Schätzungsweise rund 70 Prozent des
wie bisher, werden diese Entwicklungen den Klimawandel von der Industrie verbrauchten Stroms gehen auf das Konto
beschleunigen und die Qualität von Luft und Wasser mindern, von elektrischen Antriebssystemen.6 In Zweckbauten entfal-
ohne die kein Lebewesen existieren kann. Um Umweltschutz len 38 Prozent des Stromverbrauchs auf Motoren.7
und Wirtschaftswachstum miteinander in Einklang zu bringen,
müssen wir unsere Anstrengungen für eine Reduzierung des
Energie- und Ressourcenverbrauchs verdoppeln.
38 %
des Stromverbrauchs in Zweck-
bauten entfallen auf Motoren.
70 %
des von der Industrie verbrauchten
Stroms gehen auf das Konto von
elektrischen Antriebssystemen.
DIE ZENTRALE ROLLE HOCHEFFIZIENTER MOTOREN UND ANTRIEBE FÜR DIE SENKUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS 3
Elektromotoren sind seit 150 Jahren im Einsatz und wurden im • Hersteller wie ABB müssen die nötigen Technologien bereit-
Laufe der Zeit stetig verbessert. In den letzten zehn Jahren ha- stellen und Innovationen zur Verbesserung der Energie-
ben sie jedoch einen außergewöhnlichen Entwicklungssprung effizienz weiter vorantreiben.
gemacht. Die letzte Welle von Verbesserungen hat die Tür zu • Investoren müssen ihr Kapital in Unternehmen lenken, die
einer signifikanten Senkung der CO2-Emissionen von industriell besser auf die Herausforderungen des Klimawandels vor-
und gewerblich genutzten Elektromotoren schon in nächster bereitet sind.
Zukunft aufgestoßen. Am Markt ist jetzt ein wachsendes Ange- • Der Nutzen dieser Technologien muss in öffentlichen Auf-
bot von hocheffizienten Elektromotoren (Klasse IE3 oder höher) klärungsprogrammen erläutert und herausgestellt werden.
und den für ihren Betrieb nutzbaren drehzahlgeregelten Antrie-
ben (auch Frequenzumrichter oder AC-Antriebe verfügbar.
—
Diese Technologien besitzen enormes Potenzial und können Solche Schritte wurden bereits zur
für viele Unterzeichnerstaaten des Pariser Klimaabkommens
der Schlüssel zur Erfüllung ihrer CO2-Reduktionsziele in den
Förderung der Elektromobilität und
nächsten zehn Jahren sein. erneuerbaren Energien unternommen.
Um sämtliche Vorteile hocheffizienter Motoren und Antriebe
Nun ist es höchste Zeit, das Gleiche für
auszuschöpfen, müssen jedoch alle Stakeholder wichtige eine nachhaltige Technologie zu tun,
Beiträge leisten:
• Öffentliche Entscheidungsträger und staatliche Regulierer
die noch größere Vorteile für die Umwelt
müssen Anreize für eine schnelle Einführung setzen. und die globale Wirtschaft verspricht.
• Unternehmen, Städte und Länder müssen die Kostenein-
sparungen und Umweltvorteile kennen und Investitions-
bereitschaft aufbringen.
4 UMSETZUNG DES PARISER KLIMAABKOMMENS
—
Die wichtige Rolle
von Elektromotoren
Moderne, hocheffiziente Motoren und Frequenzumrichter —
zeichnen sich durch Flexibilität und Zuverlässigkeit aus.
Vor allem jedoch sind sie extrem effizient und verringern
Obwohl oft vor der Öffentlichkeit
den Stromverbrauch gegenüber älteren Systemen deutlich. verborgen, sind Elektromotoren
Ihre Bedeutung für die Entwicklung einer nachhaltigen
Gesellschaft kann nicht hoch genug eingeschätzt werden.
allgegenwärtig und fester Bestandteil
45 Prozent des weltweit erzeugten Stroms werden von der globalen Industrie und unseres
Elektromotoren in Gebäuden und Industrieanwendungen
verbraucht. Daher liefert jede Investition in die Modernisie-
Alltags.
rung dieser Systeme beträchtliche Effizienz- und Nachhal-
tigkeitsgewinne.8
Pumpen
Belüfter- —
kompressor Motorbetriebene Anwendungen
sind in allen Phasen der Wasser-
aufbereitung zu finden.
DIE ZENTRALE ROLLE HOCHEFFIZIENTER MOTOREN UND ANTRIEBE FÜR DIE SENKUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS 5
Kleinmotoren finden sich in Kompressoren von Klimaanlagen Der Großteil der von Motoren verbrauchten elektrischen
und Kühlschränken, in Autofenstern, Computerdruckern, Energie geht auf das Konto von mittelgroßen Motoren. Viele
Lüftern von Elektrogeräten und zahllosen anderen Alltags- von ihnen sind größer als für die betreffende Anwendung
anwendungen. Mittelgroße Motoren verrichten ihren Dienst nötig und laufen auch dann mit voller Drehzahl, wenn diese
in HLK-Anlagen, Aufzügen, S-Bahnen, Elektro- und Hybrid- Maximalleistung nicht gebraucht wird.
autos und werden auch in der Industrie umfassend genutzt,
zum Beispiel für Pumpen, Förderbänder, Ventilatoren und
mechanische Bewegungen aller Art. Die größten Elektromo-
—
toren laufen in Lokomotiven, Seilbahnen, Schiffsantrieben Rund 75 Prozent der Industriemotoren
und schwerem Gerät, wie es in Bergwerken und Papierfabri-
ken zum Einsatz kommt.
kommen in Pumpen, Lüftern und
Kompressoren zum Einsatz – gerade
Großmotoren mit einer Leistung von über 375 kW machen
nur 0,03 Prozent aller im Einsatz befindlichen Motoren aus.
hier sind beträchtliche Effizienzgewinne
Dennoch sind sie für rund 23 Prozent des weltweiten Strom- möglich.10
verbrauchs von Motoren oder 10,4 Prozent des gesamten
Stromverbrauchs verantwortlich. Auf Kleinmotoren mit einer Hier besteht gewaltiges Potenzial für eine Reduzierung des
Leistung von unter 0,75 kW entfallen nur etwa 9 Prozent des Energieverbrauchs und CO2-Fußabdrucks.
Stromverbrauchs von Elektromotoren.9
Lüfter
Kälte-
kompressoren
Entrauchungs-
ventilatoren
Pumpen Pumpen
—
Motorbetriebene Anwendungen sorgen im gesamten
Gebäude für Heizung, Lüftung und Klimatisierung.
UMSETZUNG DES PARISER KLIMAABKOMMENS
—
Motoren sind weltweit
ein wichtiger Hebel
zur Effizienzsteigerung
und Emissionsminderung
In der Industrietechnik geht der Trend zur Nutzung einer Es sei darauf hingewiesen, dass selbst ein gewöhnlicher
größeren Zahl von kleineren Motoren, die für bestimmte Asynchronmotor wesentlich effizienter ist als jeder Verbren-
Aufgaben optimiert sind. Die Anpassung der Motorleistung nungsmotor. Der thermische Wirkungsgrad eines typischen
an die jeweiligen Prozessanforderungen ist bereits ein wich- Pkw-Motors liegt selten über 35 Prozent. 11 Dagegen erreicht
tiger Schritt hin zu mehr Energieeffizienz. Allerdings kann fast jeder Elektromotor vergleichbarer Leistung einen Wir-
dies mit höherer Komplexität einhergehen. kungsgrad von über 90 Prozent.
Die jüngsten Systeme begegnen dieser Komplexität wirksam Moderne Asynchronmotoren sind mit sehr hohen Wirkungs-
mit smarten Sensoren und internetbasierten Überwachungs- graden erhältlich. Die Energieeffizienz von Elektromotoren
systemen, die Betreiber auf einen Reparatur- oder Austausch- wird anhand einer Skala bewertet, die von der International
bedarf ihrer Motoren hinweisen. Electrotechnical Commission (IEC) veröffentlicht wird.
Motoren der Klasse IE1 oder IE2 sind vergleichsweise ineffi-
Gleichzeitig bieten moderne Motordesigns höhere Wirkungs- zient. Ein 200-kW-Drehstrom-Asynchronmotor der Klasse
grade als ältere Modelle. Der Wirkungsgrad eines Motors IE3 hat einen Wirkungsgrad von rund 96 Prozent. Einige der
entspricht der mechanischen Ausgangsleistung dividiert jüngsten Motoren, die dem IE4-Standard entsprechen,
durch die elektrische Eingangsleistung. Die gängigsten weisen rund 20 Prozent weniger Energieverluste auf als
Elektromotoren sind Drehstrom-Asynchronmotoren, die auf IE3-Motoren. Die neusten Motoren mit IE5-Ultra-Premium-
den im 19. Jahrhundert von Galileo Ferraris, Nikola Tesla und Klassifizierung repräsentieren den höchsten Wirkungsgrad,
Mikhail Dolivo-Dobrovolsky entwickelten Konstruktionen der je von einem Motordesign erzielt wurde.
beruhen. Die Motoren wurden im Laufe der Jahre im Zuge der
Weiterentwicklung von Werkstoffen und Stator- und Rotor-
konzepten stetig verbessert.
Internationale Normen definieren Wirkungsgradklassen für Niederspannungs-Drehstrommotoren. Diese IE-Klassen
(International Efficiency) dienen als Referenz für Regierungen, die die Wirkungsgrade für ihre Mindestnormen für
Energieeffizienz (MEPS) spezifizieren.
1 2 3 4 5
—
IE1
Standard
—
IE2
High
—
IE3
Premium
—
IE4
Super Premium
—
IE5*
Ultra Premium
Efficiency Efficiency Efficiency Efficiency Efficiency
Fünf Wirkungsgradklassen für Motoren
* Die Wirkungsgradklasse IE5 wurde bislang nur für umrichtergespeiste Motoren definiert.
DIE ZENTRALE ROLLE HOCHEFFIZIENTER MOTOREN UND ANTRIEBE FÜR DIE SENKUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS 7
Zu viele der heute eingesetzten Motoren erfüllen diese Stan- stunden Energie pro Jahr eingespart werden. Das entspricht
dards nicht und beruhen auf älteren IE1- oder IE2-Designs. dem gesamten Jahresverbrauch von Polen.13 i 14
Erschwerend kommt hinzu, dass viele dieser Motoren für
ihren Einsatzzweck überdimensioniert sind. Oft ist die Leis- Während die Welt insgesamt nach größerer Energieeffizienz
tung viel größer als nötig, wodurch Energie verschwendet strebt, tauchen neue Anwendungen auf, bei denen effiziente
wird. Beträchtliche Effizienzgewinne könnten allein durch Motordesigns eine große Rolle spielen.
die Verwendung von Motoren erreicht werden, die für die
jeweilige Anwendung richtig dimensioniert sind. Das gilt besonders für Anwendungen, bei denen Batterien
für den Antrieb des Motors genutzt werden. Ein Auto mit
Neben Asynchronmotoren entwickeln sich derzeit einige hoch- batterieelektrischem Antrieb beispielsweise muss so konzi-
effiziente neuere Motordesigns zur brauchbaren Alternative. piert sein, dass der Verbrauch minimiert und Reichweite
Dazu gehört der Synchronreluktanzmotor, der die Leistung und verfügbare Energie für den Fahrer maximiert werden.
eines Permanentmagnetmotors mit der Einfachheit und Schließlich steht nicht unbegrenzt „Kraftstoff“ zur Verfügung.
Servicefreundlichkeit eines Asynchronmotors vereint. Im Diese Anforderungen sorgen angesichts weltweit steigender
Gegensatz zu Permanentmagnetmotoren kommen Synchron- Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen für immer neue bahn-
reluktanzmotoren ohne Komponenten auf Basis von selte- brechende Entwicklungen – ein Trend, der sich fortsetzen
nen Erden aus. Ein maximiertes Reluktanz-Drehmoment dürfte.
erreichen sie stattdessen durch eine einfache, aber robuste
Rotorausführung. Modernste Antriebstechnik, Energiespeichersysteme und
elektrische Antriebsstränge bilden heute die Grundlage für
Diese innovativen Motoren sind heute sowohl praxistauglich die wachsende Zahl von Optionen für einen emissionsfreien
als auch äußerst effizient und können sogar die geplante Bahn-, Bus-, Schwerfahrzeug- und Seeschiffsverkehr. Emis-
Klassifizierung IE5 erfüllen, die 2016 erstmals dargelegt sionsfreie Schiffe und Hybridfähren nehmen rund um den
wurde.12 Würden 80 Prozent der heute installierten Industrie- Globus Kurs auf die kommerzielle Schifffahrt. Zur schnellen
motoren durch IE5-Motoren mit Ultra-Premium-Klassifizie- Verbreitung all dieser Formen von Elektromobilität können
rung ausgetauscht, könnten schätzungsweise 160 Terawatt- innovative Motordesigns maßgeblich beitragen.
8 UMSETZUNG DES PARISER KLIMAABKOMMENS
—
Das unterschätzte Potenzial
von Frequenzumrichtern
— Ein Frequenzumrichter dient dazu, den Betrieb eines Motors
Ein Motor-Upgrade ermöglicht erheb- durch gezielte Regelung zu optimieren. Zu diesem Zweck
werden Drehzahl und Drehmoment des Motors an die tat-
liche Effizienzgewinne, doch mit der sächlichen Lastanforderungen des Systems angepasst. Mit
Kombination von Hocheffizienzmotor dem richtigen Antrieb läuft ein Elektromotor nur so schnell
wie nötig, was zu einer deutlichen Energieersparnis führt.
und Frequenzumrichter kann noch viel
mehr Energie eingespart werden. Frequenzumrichter regeln die Drehzahl von AC-Motoren,
indem sie Frequenz und Spannung des zugeführten Stroms
verändern. Die zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelten
ersten Antriebe basierten auf mechanischen Konstruktionen.
—
Konventionelles Pumpsystem
Systemeffizienz = 28 %
Eingangs- Durchfluss
leistung 359 100
Standardmotor Kupplung Pumpe Drosselung
Effizienz Effizienz Effizienz Effizienz
91 % 98 % 78 % 40 %
—
Energieeffizientes Pumpsystem
Systemeffizienz = 82 %
Input Durchfluss
power 122 100
Frequenzumrichter Energieeffizienter Motor Kupplung Effizientere Pumpe
Effizienz Effizienz Effizienz Effizienz
98 % 96 % 99 % 88 %
—
Die Zahlen in diesem Beispiel basieren auf 60 % NenndurchflussDIE ZENTRALE ROLLE HOCHEFFIZIENTER MOTOREN UND ANTRIEBE FÜR DIE SENKUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS 9
Im Zuge der fortschreitenden Weiterentwicklung der Fest- Ohne Regelung durch Frequenzumrichter laufen viele Motoren
körperelektronik in den letzten Jahrzehnten sind Antriebe auch bei minimalen Lastanforderungen mit voller Drehzahl.
wesentlich ausgefeilter und kostengünstiger geworden. Für die Steuerung der von einem Motor in Pumpanwendungen
Trotz dieser Fortschritte werden sie jedoch bisher nur erzeugten mechanischen Leistung wird beispielsweise die
in bescheidenem Umfang eingesetzt. Schätzungsweise Technik der Drosselung genutzt. Vergleichen lässt sich dies mit
23 Prozent der weltweiten Industriemotoren sind heute mit dem Abbremsen eines Autos durch Betätigen der Bremse, ohne
einem Frequenzumrichter ausgestattet.15 Diese Zahl wird vom Gas zu gehen – eine gewaltige Energieverschwendung.
in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich auf 26 Prozent
steigen, doch mit einer schnelleren Einführung könnten erheb-
liche zusätzliche Einsparungen erzielt werden. Branchenex-
—
perten weisen darauf hin, dass rund 50 Prozent aller Indus- Werden bestehende Motoren von Pumpen,
triemotoren von der Kombination mit einem Frequenzum-
richter profitieren würden. 16
Lüftern oder Kompressoren mit einem
Frequenzumrichter kombiniert, sinkt der
Energieverbrauch typischerweise um
25 Prozent.17
—
Der Einfluss
von Digitalisierung und Konnektivität
Weitere technische Entwicklungen, die den Wirkungsgrad Werden die überwachten Motoren von Frequenzumrichtern
von Elektromotoren weltweit erhöhen dürften, sind die Digi- geregelt, werden sie zu intelligenten Motoren. Denn nun
talisierung und Konnektivität – das „industrielle Internet der können sie aus der Ferne oder sogar automatisch gesteuert
Dinge“. Werden bestehende Motoren um drahtlose Sensoren werden, was Leistung, Systemeffizienz und Energieeinspa-
ergänzt, wird eine transparente Fernüberwachung möglich. rungen weiter optimiert. Sensorerfasste Daten können zu-
In einer komplexen Industrieanlage oder dem HLK-System sammen mit anderen Steuerungsdaten analysiert und dann
eines großen Gebäudes können mit den so generierten von einem zentralen Steuerungssystem als Grundlage für
Daten Prozesse optimiert und signifikante Effizienzsteige- Echtzeitanpassungen der gesamten Anlage genutzt werden.
rungen und Energieeinsparungen erzielt werden.10 UMSETZUNG DES PARISER KLIMAABKOMMENS
—
Potenzielle Vorteile
und weitere Schritte
— Ein weiterer wichtiger Aspekt sind Amortisationszeiten, da
Würden die mehr als 300 Millionen der- Investitionen in Energieeffizienz mit den potenziellen Ren-
diten aus anderen Investitionen konkurrieren müssen. 20 Für
zeit in der Industrie in Betrieb befindlichen eine Investition in Motoren und Antriebe spricht oft die un-
elektrischen Antriebssysteme durch problematische Installation: In der Regel kann der Einbau
ohne weitere Änderungen an der bestehenden Industriean-
optimierte, hocheffiziente Ausrüstung lage erfolgen. Die Amortisationszeit hängt jedoch stark von
ersetzt, könnte der weltweite Stromver- den Energiepreisen ab. In Zeiten höherer Preise dürfte ver-
stärkt in effizientere Ausrüstung investiert werden. Zurzeit
brauch um schätzungsweise 10 Prozent wirken die finanziellen Anreize einer schnellen Verbreitung
reduziert werden.18 eher entgegen.
Mit Modernisierung ließe sich also viel erreichen. 19 Allerdings Fakt ist jedoch: Die verstärkte Nutzung von Frequenzumrich-
müssen dafür noch einige praktische Herausforderungen tern und neuesten Motordesigns bietet in einer Welt, die
bewältigt werden. nach größerer Energieeffizienz strebt, eine enorme Chance.
Insgesamt könnten Energieeffizienzverbesserungen wahr-
Regulatorische Vorschriften zählen weltweit zu den wichtig- scheinlich mehr als 40 Prozent zur Gesamtminderung der
sten Treibern für Energieeffizienz-Investitionen in der Indus- Treibhausgasemissionen beisteuern, die zur Erfüllung der
trie. Das gilt besonders für Vorschriften der großen Indus- Pariser Klimaziele bis 2040 notwendig ist. 21
trieregionen wie China, Europa, Indien und den USA. Gut
konzipierte Regelungen und Anreize können maßgeblich zur
beschleunigten Verbreitung von hocheffizienten Motortech-
nologien beitragen.DIE ZENTRALE ROLLE HOCHEFFIZIENTER MOTOREN UND ANTRIEBE FÜR DIE SENKUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS
—
Einige erfolgreiche Projekte
und ihre Auswirkungen
Unzählige Beispiele aus aller Welt belegen den wirtschaftli- Europa
chen und ökologischen Nutzen, den Hocheffizienzmotoren In der Zuckerfabrik der Nordzucker AG in Uelzen, Deutsch-
schon heute bringen. Eine kleine Auswahl stellen wir im Fol- land, betreiben rückspeisefähige Industrial Drives von ABB
genden vor. die Zuckerzentrifugen des Standorts mit bisher ungekannter
Effizienz. Die Zentrifugen nehmen im Prozess der Zuckerher-
Asien stellung eine zentrale Rolle ein: In ihnen wird der kristalline
2018 führte das indische National Motor Replacement Pro- Zucker von dem anhaftenden Sirup getrennt. Die Zentrifu-
gram (NMRP) Pilotstudien mit 36 Motoren in den Städten genmotoren benötigen für 15 bis 20 Sekunden das volle
Ahmedabad, Surat, Jamnagar und Mumbai durch. Dabei Drehmoment, um die Charge auf die maximale Schleuder-
wurden Standard-Efficiency-Motoren von Kompressoren, drehzahl zu beschleunigen. Anschließend bremst der Motor
Pumpen, Lüftern und Gebläsen in der Messing-, Textil-, die Zentrifuge so schnell wie möglich ab. Die Frequenzum-
Chemie- und Automobilindustrie durch IE3-Motoren der richter sorgen dafür, dass dabei keine Überhitzung entsteht.
Premium-Efficiency-Klasse ersetzt, was in allen Pilotin- Zusätzlich wird durch ihre Rückspeisefähigkeit die Brems-
stallationen zu Energieeinsparungen führte. Daraufhin energie der Motoren ins Netz zurückgegeben. Das ist deut-
untersuchte das NMRP die möglichen Auswirkungen einer lich energieeffizienter als andere Bremsverfahren. 23
Aufrüstung von 5.000 Standard-Efficiency-Motoren in
Großunternehmen und kleineren und mittleren Betrieben Amerikanischer Kontinent
im gesamten Land. Das NMRP kam zu dem Schluss, dass Das Enercare Centre am Exhibition Place in Toronto ist mit
jährliche Energieeinsparungen von 9.150 MWh, eine jährliche einer Fläche von knapp 100.000 Quadratmetern das neunt-
Kostenersparnis von 902.112 US-Dollar und eine jährliche größte Kongresszentrum Nordamerikas. Es ist LEED-Platin-
Minderung der CO2-Emissionen um 8.050 Tonnen erreicht zertifiziert und legt den Fokus auf einen ökoeffizienten
werden könnten. Nach Schätzungen des NRMP würde die Betrieb. Allein die Pumpen des HLK-Systems, die das Wasser
Erfassung des gesamten indischen Marktes zu Energieein- der Heiz- und Kühlanlage in der großen Einrichtung zirkulieren
sparungen von annähernd 22 Millionen MWh und Emissions- lassen, kommen auf einen Energieverbrauch von 380.000 kWh
senkungen von 18,3 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr führen. 22 pro Jahr. 2018 wurden elf große Pumpen mit modernen HLK-
Antrieben ausgestattet. Das Projekt zeigte sofort Wirkung
und reduzierte den Energieverbrauch der Pumpen um
38 Prozent. 2412 UMSETZUNG DES PARISER KLIMAABKOMMENS
—
Globaler Effekt
der hocheffizienten Motoren
und Antriebe von ABB
Als führender Anbieter von Nieder- und Mittelspannungs- ABB strebt an, ihren Kunden von 2021 bis 2030 eine Reduzie-
motoren und -antrieben bewertet ABB regelmäßig die Netto- rung ihrer jährlichen CO2-Emissionen um 100 Megatonnen
auswirkungen der von ihr produzierten Ausrüstung auf die zu ermöglichen.26 Neben Motoren und Antrieben nutzt
Energieeffizienz weltweit. Demzufolge konnten 2020 mit ABB digitale Konnektivität und künstliche Intelligenz, um
den installierten hocheffizienten Motoren und Antrieben von die Effizienz und Leistung von vielfältigen Technologien wie
ABB 198 Terawattstunden Strom eingespart werden – das Maschinen und Robotern sowie von Produktionsstätten,
entspricht mehr als dem Dreifachen des Jahresverbrauchs Schiffen und Bergwerken zu erhöhen. Diese vernetzten
der Schweiz.25 Bis 2023 werden Kunden mithilfe der Motoren Lösungen verlängern zudem die Lebensdauer der Ausrüstung
und Antriebe von ABB schätzungsweise weitere 78 Terawatt- und schonen damit Ressourcen. Darüber hinaus will ABB mit
stunden Strom pro Jahr einsparen, was leicht über dem gutem Beispiel vorangehen, indem sie ihre eigenen Betriebe
Jahresverbrauch von Chile liegt. klimaneutral macht. Wichtige Maßnahmen auf diesem Weg
sind der weitere Umstieg auf erneuerbare Energiequellen,
die Verbesserung der Energieeffizienz eigener Fabriken und
Standorte und die Umstellung der ABB-Fahrzeugflotte auf
Elektroantrieb und andere emissionsfreie Alternativen.
198 TWh
Stromersparnis
> 3×
der jährliche Stromverbrauch
der SchweizDIE ZENTRALE ROLLE HOCHEFFIZIENTER MOTOREN UND ANTRIEBE FÜR DIE SENKUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS
—
Schlussfolgerung
Die Technologien, die unsere Welt für deutliche Effizienzstei- besserer öffentlicher Gesundheit, energiewirtschaftlicher
gerungen braucht, sind vorhanden. Ein Großteil davon, wie Unabhängigkeit und zu stärkerem Wirtschaftswachstum
hocheffiziente Motoren und Antriebe, ist längst etabliert und wirtschaftlicher Entwicklung bei. Seit Beginn des Indus-
und erprobt. Die beschleunigte Einführung dieser Technolo- triezeitalters folgten auf Produktivitätsverbesserungen
gien in Industriesektoren, Städten und Verkehrssystemen stets Phasen des wirtschaftlichen Aufschwungs. Mit den
würde rund um den Globus immense Energieeinsparungen jüngsten technologischen Fortschritten läuten wir eine Ära
ermöglichen. ein, in der größere Effizienz gleichzeitig zum Wirtschafts-
wachstum und Umweltschutz beiträgt. Es ist daher schlicht
Schon aus diesem Grund dürften hocheffiziente Motoren ein Gebot der Vernunft, die Einführung dieser Lösungen zu
und Antriebe von großem Interesse für die Investoren- beschleunigen.
Community sein, die Nachhaltigkeit zunehmend als Anlage-
kriterium betrachtet. Die vor uns liegenden Herausforderungen sind groß, aber
nicht unüberwindlich. Mit angemessenen Investitionen und
Wenn Regierungen die Verbreitung dieser Technologien mit geeigneten Gesetzen sollte es möglich sein, in den kommen-
Steueranreizen, öffentlichen Investitionen und system- den Jahrzehnten bedeutende Fortschritte auf dem Weg zur
basierten regulatorischen Anforderungen fördern, setzen Erfüllung der Pariser Klimaziele und der UN-Nachhaltigkeits-
sie auch Impulse für private Investitionen und Forschung ziele zu machen. Angesichts der sich verschärfenden ökolo-
und unterstützen damit die Umsetzung der im Pariser Ab- gischen und wirtschaftlichen Folgen von überholten Tech-
kommen festgelegten Klimaziele. nologien zeigt sich deutlich, wie viel wir gewinnen können,
wenn wir neue und bessere Wege für die Warenproduktion
Eine größere Energieeffizienz hilft jedoch nicht nur bei der und den Betrieb unserer Gebäude und Verkehrsnetze ein-
Bekämpfung des Klimawandels. Sie trägt auf breiter Ebene schlagen. Je schneller wir dies umsetzen, desto mehr profi-
zum Umweltschutz, zu besserer Luft- und Wasserqualität, tieren wir alle davon.
(1) Vereinte Nationen, Hauptabteilung Wirtschaftliche und Soziale (13) Ausgehend von 300 Millionen weltweit in Betrieb befindlichen
Angelegenheiten, Abteilung Bevölkerungsfragen, „World Population Prospects Industriemotoren. Von 2016 bis 2020 wurden weltweit rund 200 Millionen
2019: Highlights“, https://population.un.org/wpp/Publications/Files/ Motoren verkauft. Omdia, „Low Voltage Motors Intelligence Service“, 2020.
WPP2019_Highlights.pdf. (14) United States Energy Information Administration, internationale Daten:
(2) Guillemette, Y. und D. Turner (2018), „The Long View: Scenarios for the World Elektrizität, 2019, Polen, https://www.eia.gov/international/data/world/
Economy to 2060“, OECD Economic Policy Papers, Nr. 22, OECD Publishing, electricity/electricity-consumption.
Paris, https://doi.org/10.1787/b4f4e03e-en. (15) Omdia, „Low Voltage Motors Intelligence Service“, 2020.
(3) Vereinte Nationen, Hauptabteilung Wirtschaftliche und Soziale (16) IEA, „Energy efficiency roadmap for electric motors and motor systems“, 2015,
Angelegenheiten, Abteilung Bevölkerungsfragen, „World Urbanization S. 12.
Prospects 2018: Highlights“, https://population.un.org/wpp/Publications/ (17) Ein Beispiel für die betreffenden Kalkulationen findet sich in „Program Insights:
Files/WUP2018-Highlights.pdf. Variable frequency drives“, Consortium for Energy Efficiency, 2019, https://
(4) IEA, „Tracking industry 2020“, https://www.iea.org/reports/tracking- www.cee1.org/content/variable-frequency-drives.
industry-2020 (18) Waide, P. und C.U. Brunner, op. cit., S. 13, 17, 118. Ohne zusätzliche Vorschriften
(5) UN-Umweltprogramm, Global Alliance for Buildings and Construction, oder Anreize ist auf Basis bisher üblicher Austauschraten zu erwarten, dass die
„Why buildings?“, 2019 (IEA-Daten 2018), http://globalabc.org/media-global- Aufrüstung auf hocheffiziente Ausrüstung 10 bis 20 Jahre in Anspruch nehmen
advocacy/why-buildings-our-key-messages. kann.
(6) Fong, J., F. Ferreira, A.M. Silva und A.T. De Almeida, „IEC61800-9 System (19) United4Efficiency, „Accelerating the Global Adoption of energy-efficient
Standards as a Tool to Boost the Efficiency of Electric Motor Driven electric motors and motor systems“, UN-Umweltprogramm, https://
Systems Worldwide“, Inventions, 2020, 5, 20, https://www.mdpi.com/2411- united4efficiency.org/wp-content/uploads/2017/11/Motors-Policy-Brief.pdf.
5134/5/2/20/htm. (20) „Energy Efficiency 2020“, Internationale Energieagentur, Paris, 2020, https://
(7) Waide, P. und C.U. Brunner, „Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric www.iea.org/reports/energy-efficiency-2020.
Motor-Driven Systems“, Arbeitspapier der Internationalen Energieagentur, (21) Ebd.
Paris, 2011. (22) „National Motor Replacement Program Vision Document“, Energy
(8) Ebd. S. 35. Efficiency Services Limited, 2019, https://copperindia.org/wp-content/
(9) Stoffel, B., „The role of pumps for energy consumption and energy saving“, uploads/2020/03/Vision-Document_NMRP.pdf
2015, https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/electric-energy- (23) „A sugar-sweet start“, ABB, 2017, https://new.abb.com/drives/media/a-sugar-
consumption. sweet-start.
(10) Omdia, „Motor-driven Equipment Research Package“, 2020 (24) United States Energy Information Administration, internationale Daten:
(11) Christian Bach, „Record efficiency for a gas engine“, Phys.org, https://phys. Elektrizität, 2019, Schweiz, https://www.eia.gov/international/data/world/
org/news/2019-06-efficiency-gas.html. electricity/electricity-consumption.
(12) IEC TS 60034-30-2:2016, „Rotating electrical machines - Part 30 - 2: Efficiency (25) „We enable a low-carbon society“, ABB, 2020, https://global.abb/group/en/
classes of variable speed AC motors“, International Electrotechnical sustainability/we-enable-a-low-carbon-society.
Commission, Genf, 2016, https://webstore.iec.ch/preview/info_iec60034-30- (26) „Convention center exhibits major pump energy savings“, Danfoss-Fallstudien,
2%7Bed1.0%7Den.pdf. 2019, https://www.danfoss.com/en-us/service-and-support/case-studies/
dds/convention-center-exhibits-major-pump-energy-savings/—
Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrer
ABB-Vertretung oder im Internet:
new.abb.com/drives/de
new.abb.com/motors-generators/de
new.abb.com/plc/de
3AXD50000813834 REV A DE 08.2021
© Copyright 2021 ABB. Alle Rechte vorbehalten.
Änderungen vorbehalten.Sie können auch lesen
