DGUV Information 209-200: Absauganlagen Konzeption, Plan ... / 3.4.5.2 Motor-Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad eines Elektromotors wird durch Energieverluste an verschiedenen Stellen bestimmt. Große Motoren haben wesentlich bessere Wirkungsgrade als kleine. Da viele Motoren aber hohe Betriebsstundenzahlen erreichen, ist jeder Prozentpunkt Wirkungsgrad eine enorme Energie-Einsparquelle.

Mit Einführung der Öko-Design-Richtlinie (2005/32/EG) dürfen in zunehmendem Maße nur noch Motoren mit steigender Effizienz, das heißt besserem Wirkungsgrad, in Verkehr gebracht werden. So dürfen seit dem 16. Juni 2011 nur noch hocheffiziente (Effizienzklasse IE 2) Asynchron-Drehstrommotoren des Leistungsbereichs 0,75 Kilowatt bis 375 Kilowatt verkauft werden. Effizienzklassen ermöglichen, elektrische Antriebe nach ihrem Stromverbrauch und ihrem Wirkungsgrad zu klassifizieren.

Die Kennzeichnung erfolgt in Anlehnung an die Schutzartkennzeichnung IP (International Protection) mit IE (International Efficiency) gemäß der folgenden Tabelle:

Tabelle 3.4.2

Neue Effizienzklassen bei Elektromotoren

Effizienz-Klasse	Bedeutung der Klasse
IE 1	Standard-Effizienz-Motoren (Standard Efficiency)
IE 2	Hocheffizienz-Motoren (High Efficiency)
IE 3	Höchste Effizienz-Motoren (Premium Efficiency)
IE 4	Absolut höchste Effizienz-Motoren (Super Premium Efficiency)

Ein weiterer Schritt, den Wirkungsgrad der Elektromotoren zu erhöhen, folgte ab Januar 2015:

Derzeit dürfen Elektromotoren in der Effizienzklasse IE 2 des Leistungsbereichs 0,75 kW bis 375 kW nur noch mit Drehzahlregelung in Verkehr gebracht werden. Andernfalls müssen sie die höhere Effizienzklasse IE3 erfüllen. Die Effizienz-Klasse IE 4 wurde bereits vorsorglich eingeführt.

Bei Motoren haben die Anschaffungskosten einen geringen Einfluss auf die Lebenszykluskosten. Auch die Installationskosten unterscheiden sich kaum, solange es sich um Normmotoren handelt. Die Folgekosten übertreffen die Anschaffungskosten eines Motors oft schon im ersten Jahr. Ältere Asynchronmotoren der Effizienzklasse IE 1 hatten eine durchschnittliche Lebensdauer von 12 Jahren im Bereich unter 7,5 kW, von 16 Jahren im Bereich zwischen 7,5 und 75 kW und etwa 20 Jahren bei Leistungen größer als 75 kW. Für neuere Motoren der höheren Effizienzklassen können derzeit noch keine Aussagen zur Lebensdauer gemacht werden, da noch keine ausreichenden Langzeiterfahrungen vorliegen. Vermutlich werden sich deren Lebensdauern aber in etwa der gleichen Größenordnung bewegen.

Abb. 3.4.10

Effizienzklassen IE 1 - IE 4 nach IEC 60034-30-1 und der Geltungsbereich der EU-Verordnung 640/2009

Angesichts dieser hohen Lebensdauer bestimmen die Wartungs- und vor allem die Energiekosten die Summe der Lebenszykluskosten. Durch hocheffiziente Motoren können die Energiekosten und somit die Lebenszykluskosten also vermutlich noch gesenkt werden.