Elektromotoren und Antriebe in der Industrie – wo liegen Energieeinsparpotenziale?

Ein Motor mit hoher Effizienzklasse kann in einem System arbeiten, das dennoch zu viel Energie verbraucht. Entscheidend sind nicht nur der Motor selbst, sondern auch die angetriebene Maschine, die Regelungsart, das tatsächliche Lastprofil, die Betriebsstunden und die Frage, ob die aufgenommene Energie in einen nutzbaren Prozesseffekt umgesetzt wird. Deshalb sollte die Analyse eines Antriebssystems nicht mit der Frage „welchen Motor sollen wir kaufen?“ beginnen, sondern mit „was benötigt der Prozess tatsächlich?“.

In der Praxis liegt das größte Potenzial häufig im Leerlauf, in der Überdimensionierung des Gesamtsystems, in der Drosselung von Volumenströmen, in zu hohen Druck- oder Durchsatzsollwerten, in unnötig konstanter Drehzahl oder in einer ungünstigen Betriebsorganisation mehrerer Antriebe. Der Motoraustausch kann eine Variante sein, sollte aber nicht automatisch den Ausgangspunkt bilden.

Kurz gesagt: Wo finden sich Einsparungen am häufigsten?

• Nennleistung nicht mit Energieaufnahme gleichsetzen. Ein 90-kW-Motor nimmt nicht ständig 90 kW auf. Erforderlich ist das tatsächliche Profil von Wirkleistung und Betriebszeit.
• Leerlauf und Stillstandszeiten prüfen. Ein Antrieb kann Energie aufnehmen, ohne einen nutzbaren Prozesseffekt zu erzeugen.
• Die Überdimensionierung des gesamten Systems bewerten, nicht nur die des Motors. Häufig ist eine zu große Pumpe, ein zu großer Ventilator, ein ungeeignetes Getriebe oder ein falscher Betriebspunkt das größere Problem.
• Ein Frequenzumrichter bietet das größte Potenzial dort, wo sich der Bedarf tatsächlich verändert. Dies gilt besonders für Pumpen und Ventilatoren, die heute über Ventile, Klappen oder Bypässe geregelt werden.
• Bei Förderanlagen und vielen Prozessantrieben darf nicht mit dem „Kubikgesetz“ gerechnet werden. Drehmoment- und Energiebedarf hängen von der Art des Prozesses ab.
• Energie und Prozesseffekt gleichzeitig messen. Der Motorstrom allein zeigt nicht, ob ein System zu viel fördert, zu stark lüftet oder ohne Produkt läuft.

Ein Antriebssystem ist mehr als nur der Motor

Der einfachste Fehler bei der Analyse besteht darin, die Bilanz auf den Wirkungsgrad des Motors zu beschränken. Eine typische Kette umfasst die Stromversorgung, das Steuerungssystem oder den Frequenzumrichter, den Motor, die Kupplung oder das Getriebe, die angetriebene Maschine und schließlich den eigentlichen Prozess.

Bei einer Pumpe ist der nutzbare Effekt der erforderliche Volumenstrom bei der passenden Förderhöhe. Bei einem Ventilator sind es der benötigte Luftvolumenstrom und die Druckerhöhung. Bei einer Förderanlage ist es die transportierte Materialmasse. Bei einem Mischer, Extruder oder anderen Prozessantrieb sind es die technologischen Parameter, die ohne Einbußen bei Qualität und Produktionsleistung eingehalten werden müssen.

Dieser Ansatz entspricht IEC 61800-9-2. Bei der Bewertung der Energieeffizienz von Antriebssystemen berücksichtigt die Norm Systemarchitektur, Drehzahl- und Drehmomentprofile sowie die Betriebspunkte über die Zeit. Anders gesagt: Es gibt keinen einzelnen Wirkungsgrad eines Antriebs, der sich sinnvoll bewerten lässt, ohne zu wissen, wie das Gerät tatsächlich betrieben wird.

Aus Sicht eines Auditors würde ich zuerst prüfen, wie viele kW das System in den einzelnen Betriebszuständen aufnimmt und welchen Prozesseffekt wir mit dieser Energie erzielen. Erst danach würde ich eine Variante auswählen: Regelung ändern, Frequenzumrichter einsetzen, Betriebspunkt korrigieren, Übersetzung ändern, ein kleineres Gerät auswählen oder den Motor austauschen.

Mit der tatsächlichen Last beginnen, nicht mit dem Typenschild

Nennleistung ist nicht gleich Jahresverbrauch

Die auf dem Typenschild angegebene Motorleistung beschreibt die Fähigkeit des Motors, unter festgelegten Bedingungen mechanische Leistung abzugeben. Sie ist keine konstante elektrische Leistungsaufnahme. Zwei Motoren mit derselben Nennleistung können einen völlig unterschiedlichen Jahresverbrauch haben, wenn einer 8.000 Stunden unter hoher Last arbeitet und der andere nur wenige Stunden täglich mit häufigen Stillständen.

Für die Abschätzung des Verbrauchs wird daher ein Profil benötigt aus:

1. Wirkleistung in den einzelnen Betriebszuständen,
2. Dauer dieser Zustände,
3. zugehöriger Last oder zugehörigen Prozessparametern.

Technische Unterlagen des U.S. Department of Energy zu Motorsystemen weisen darauf hin, dass bei variabler Last eine Einzelmessung nur einen Ausschnitt zeigt. Für eine belastbare Bewertung des Profils sollte die Leistung über die Zeit aufgezeichnet werden. Besonders vorsichtig ist eine Lastbewertung allein anhand des Stroms zu behandeln: Bei niedriger Last ist der Zusammenhang zwischen Strom und Last nicht mehr ausreichend linear.

Ein überdimensionierter Motor bedeutet nicht automatisch, dass er ausgetauscht werden sollte

Wenn ein Motor die meiste Zeit mit geringer Last läuft, sollte geprüft werden, ob eine passendere Dimensionierung möglich ist. Das bedeutet jedoch nicht, dass jeder Motor unter 50 % Last automatisch ausgetauscht werden sollte. Zu vergleichen sind der tatsächliche Wirkungsgrad am Betriebspunkt, die Leistungsaufnahme, Betriebsstunden, das erforderliche Anlaufmoment, die technologische Reserve sowie Kosten und Risiken der Modernisierung.

Noch wichtiger ist die Unterscheidung zwischen einem überdimensionierten Motor und einer überdimensionierten angetriebenen Maschine. Eine Pumpe beispielsweise, die für einen deutlich höheren Volumenstrom als erforderlich ausgelegt wurde und dauerhaft über ein Ventil gedrosselt wird, kann ein größeres Einsparpotenzial bieten als der Wirkungsgradunterschied zwischen zwei Motoren gleicher Leistung.

Leerlauf kann ein einfacheres Ziel sein als der Geräteaustausch

Ein Motor ohne Nutzlast nimmt weiterhin Energie auf. Das betrifft unter anderem leerlaufende Förderanlagen, Ventilatoren, die nach Prozessende weiterlaufen, Pumpen, die eine unnötige Zirkulation aufrechterhalten, oder Maschinen, die zwischen Produktionschargen warten.

Ein einfaches Beispiel: Zeigt die Messung, dass eine Förderanlage im Leerlauf durchschnittlich 5,8 kW aufnimmt und dieser Zustand 3 Stunden täglich an 250 Tagen pro Jahr dauert, ergibt sich allein durch die Vermeidung dieses Betriebs ein Potenzial von:

5,8 kW × 3 h/Tag × 250 Tage = 4.350 kWh/Jahr, also 4,35 MWh/Jahr.

Dies ist ein Rechenbeispiel und kein Ergebnis eines konkreten Projekts. In einem realen Betrieb muss zusätzlich geprüft werden, ob häufiges Stoppen des Antriebs prozesstechnisch zulässig ist und ob dadurch die Zahl ungünstiger Anlaufvorgänge steigt.

Frequenzumrichter: Wann kann er den Energieverbrauch tatsächlich senken?

Ein Frequenzumrichter spart nicht allein dadurch Energie, dass er im Schaltschrank vorhanden ist. Sein energetischer Nutzen entsteht dann, wenn sich durch eine Änderung der Drehzahl die für den tatsächlich benötigten Prozesseffekt erforderliche Leistung reduzieren lässt.

Die besten Kandidaten sind in der Regel Systeme, bei denen:

• der Bedarf an Volumenstrom, Durchsatz oder Drehzahl im Zeitverlauf schwankt,
• der Motor derzeit mit konstanter Drehzahl läuft,
• die Regelung durch Drosselung, Klappe, Bypass oder eine andere Verlustquelle erfolgt,
• die Maschinenkennlinie für eine Drehzahlregelung geeignet ist,
• Prozessparameter gemessen und als Regelsignal genutzt werden können.

Pumpen und Ventilatoren: großes Potenzial, aber keine automatische Einsparung

Für rotodynamische Pumpen gelten unter geeigneten Randbedingungen die Ähnlichkeitsgesetze: Der Volumenstrom ändert sich proportional zur Drehzahl, die Förderhöhe mit deren Quadrat und der Leistungsbedarf mit der dritten Potenz der Drehzahl. Das Hydraulic Institute gibt die Beziehungen Q ∝ n, H ∝ n² und P ∝ n³ an. Auch bei Ventilatoren muss das Potenzial einer Drehzahlregelung anhand der Kennlinie des konkreten Systems und der Prozessanforderungen bewertet werden; das nachfolgende Kubikbeispiel darf nicht automatisch auf jede Ventilatoranwendung übertragen werden.

Bei einer solchen rotodynamischen Pumpe ergibt eine Absenkung der Drehzahl auf 80 % im idealisierten Referenzpunkt ungefähr:

0,8³ = 0,512, also etwa 51 % des ursprünglichen mechanischen Leistungsbedarfs.

Dieses Ergebnis darf jedoch nicht direkt als „49 % Einsparung“ in einen Auditbericht übernommen werden. In der Anlage treten Verluste im Frequenzumrichter und Motor auf, deren Wirkungsgrade verändern sich, und die Anlagenkennlinie kann einen erheblichen statischen Anteil enthalten. Muss die Pumpe einen nahezu konstanten statischen Druck überwinden, kann der mögliche Drehzahlreduktionsbereich klein sein. Ebenso muss ein Ventilator den für Prozess, Sicherheit oder Lüftung erforderlichen Mindestluftstrom einhalten.

In seinen Empfehlungen für Pumpsysteme und Ventilatorsysteme betrachtet das U.S. DOE die Drehzahlregelung als eine von mehreren systembezogenen Varianten – neben der richtigen Geräteauslegung, der Optimierung des Betriebspunkts, der Vermeidung unnötiger Betriebszeiten und der Verbesserung der Regelung.

Wann kann ein Frequenzumrichter nicht den erwarteten Effekt liefern?

Die Einsparung kann gering oder gleich null sein, wenn:

• der Antrieb ohnehin die meiste Zeit nahe der Nenndrehzahl laufen muss,
• der Prozess ein konstantes Drehmoment und dieselbe mechanische Arbeit erfordert, nur über einen anderen Zeitraum,
• das Gerät nach einer Drehzahlreduzierung entsprechend länger betrieben werden muss,
• die Pumpe in einem System mit hoher statischer Förderhöhe arbeitet und nur einen kleinen zulässigen Regelbereich hat,
• das System bereits effizient geregelt wird und weder Drosselverluste noch Überförderung auftreten,
• die Begrenzung in der Prozessmaschine selbst und nicht in der Motordrehzahl liegt,
• Verluste und technische Anforderungen im Zusammenhang mit dem Frequenzumrichter in den Berechnungen unberücksichtigt bleiben.

Ein Frequenzumrichter kann auch aus anderen Gründen sinnvoll sein: sanfter Anlauf, bessere Regelbarkeit, Verringerung von Stoßbelastungen oder Anpassung des Prozessdurchsatzes. Das ist jedoch nicht gleichbedeutend mit einer Energieeinsparung. Bei einer Modernisierung sind zusätzlich die Eignung des Motors für Umrichterbetrieb, Kühlbedingungen und ein möglicher Derating-Bedarf, die Parameter der Motor-Umrichter-Kombination, die Installationsweise sowie die Herstelleranforderungen zu prüfen. IEC TS 60034-25:2022 beschreibt die Betriebseigenschaften von umrichtergespeisten Wechselstrommaschinen sowie Schnittstellenparameter und Installationshinweise für das Antriebssystem.

Vier Beispiele: Pumpe, Ventilator, Förderanlage und Prozessantrieb

1. Über ein Ventil geregelte Pumpe

Nehmen wir an, eine Pumpe läuft praktisch das ganze Jahr mit konstanter Drehzahl, während das Regelventil über einen erheblichen Teil der Zeit teilweise geschlossen ist. Die erste Aussage sollte nicht „Frequenzumrichter installieren“ lauten, sondern zunächst sollten folgende Punkte geklärt werden:

• wie hoch ist der tatsächliche Volumenstrom,
• wie groß sind Druckdifferenz oder Förderhöhe,
• wo liegt der Betriebspunkt der Pumpe,
• wie viele kW nimmt der Motor auf,
• wie häufig ist das Ventil teilweise geschlossen,
• hat die Anlage einen wesentlichen statischen Druckanteil,
• arbeitet eine Pumpe oder arbeiten mehrere parallel.

Erst mit diesen Daten lassen sich Varianten vergleichen: Drehzahlregelung, Anpassung des Laufrads, Austausch der Pumpe, bessere Regelung parallel betriebener Pumpen oder Korrektur der Sollwerte. Der ganzheitliche Systemansatz ist auch Grundlage der Norm ISO/ASME 14414:2019, die die energetische Bewertung des gesamten Pumpsystems vom Energieeintrag bis zur verrichteten Arbeit behandelt.

2. Ventilator mit Drosselklappe

Läuft ein Ventilator mit konstanter Drehzahl und wird der Volumenstrom über eine Klappe begrenzt, ist eine Drehzahlregelung häufig eine naheliegende Variante zur Prüfung. Es reicht jedoch nicht, nur die Motorleistung zu messen. Benötigt werden auch der Volumenstrom oder geeignete Ersatzgrößen, die Druckerhöhung, die Klappenstellung, der erforderliche Unter- oder Überdruck sowie die Mindestanforderungen des Prozesses.

Außerdem sollte geprüft werden, ob der Drucksollwert unnötig hoch gehalten wird. Manchmal entsteht die Einsparung nicht durch den Frequenzumrichter selbst, sondern durch ein korrektes Regelsignal und eine Absenkung des Sollwerts bei geringerem Bedarf.

3. Förderanlage

Eine Förderanlage zeigt gut, warum nicht dieselbe Regel auf alle Antriebe angewendet werden kann. Bei vielen Förderanlagen ist die Last annähernd konstantmomentig. Eine Drehzahlreduzierung um 20 % bedeutet daher nicht automatisch, dass die Leistung – wie im idealisierten Ventilatorbeispiel – auf ungefähr die Hälfte sinkt.

Muss dieselbe Materialmasse transportiert werden, kann eine geringere Geschwindigkeit lediglich die Betriebszeit verlängern. Potenzial sollte deshalb an anderen Stellen gesucht werden:

• Leerläufe,
• unnötiger Betrieb zwischen Chargen,
• ungünstige Sequenz mehrerer Förderanlagen,
• zu hohe Geschwindigkeit im Verhältnis zur erforderlichen Linienleistung,
• Getriebe und Riemen in ungünstigem Zustand oder mit ungeeigneter Auslegung,
• Fehlausrichtung, mechanische Widerstände und Instandhaltungsprobleme.

Ein Frequenzumrichter kann hier die Regelung verbessern und die Geschwindigkeit an die Linienleistung anpassen. Der energetische Effekt muss jedoch anhand des tatsächlichen Profils von Drehmoment, Drehzahl und Betriebszeit berechnet werden.

4. Prozessantrieb

Bei einem Mischer, einer Mühle, einem Extruder, einer Zentrifuge oder einer anderen Prozessmaschine muss vor allem geklärt werden, welcher Zusammenhang zwischen Drehzahl, Drehmoment und Produktqualität besteht. Oft kann die Drehzahl nicht einfach reduziert werden, weil sich dadurch Zykluszeit, Temperatur, Homogenisierung, Granulierung oder Produktionsleistung verändern.

Andererseits kann die Analyse zeigen, dass das System dauerhaft mit höherer Drehzahl oder höherem Drehmoment arbeitet, als die Rezeptur erfordert. Die Einsparung kann dann aus rezepturbasierter Regelung, geänderten Sequenzen, kürzeren Laufzeiten, besserer Nutzung des Antriebs oder einer anderen Übersetzung resultieren. In solchen Anwendungen ist eine Energiemessung ohne parallele Aufzeichnung der Produktionsparameter besonders riskant.

Wann ist der Austausch gegen einen effizienteren Motor sinnvoll?

Ein Motoraustausch ist unter anderem dann eine rationale Variante, wenn das Gerät viele Stunden pro Jahr läuft, einen wesentlichen Anteil am Energieverbrauch hat, eine Entscheidung zwischen Reparatur und Austausch ansteht, der tatsächliche Wirkungsgrad oder technische Zustand bekannt ist und das Gesamtsystem korrekt dimensioniert ist. Dann lässt sich die Differenz der Verluste zwischen altem und neuem Motor für den tatsächlichen Betriebspunkt berechnen.

„Alt“ bedeutet jedoch nicht automatisch, dass ein sofortiger Austausch wirtschaftlich sinnvoll ist. Für das wirtschaftliche Ergebnis sind unter anderem jährliche Betriebsstunden, Last, Energiepreis, Modernisierungskosten, Prozessanforderungen und die Möglichkeit zur Nutzung eines ohnehin geplanten Produktionsstillstands entscheidend.

Einzelheiten zu Effizienzklassen und zum Motor selbst sind ein eigenes, engeres Thema. Dieser Leitfaden konzentriert sich bewusst auf das gesamte Antriebssystem: Regelungsart, tatsächliche Last, angetriebene Maschine und Prozesseffekt.

IE-Klasse und Einsparung in einer bestehenden Anlage

Produktanforderungen und die Analyse von Einsparungen in einem bestehenden System sind zwei verschiedene Themen. Die geltende Verordnung (EU) 2019/1781 der Kommission legt Ökodesign-Anforderungen für die in ihren Anwendungsbereich fallenden Elektromotoren und drehzahlgeregelten Antriebe fest. IEC 60034-30-1:2025 klassifiziert dagegen den Wirkungsgrad bestimmter netzbetriebener Motoren, erfasst jedoch nicht den Wirkungsgrad des gesamten Power Drive System.

Die Erfüllung der Produktanforderungen belegt daher nicht, dass ein bestehender Prozess möglichst energieeffizient arbeitet. Auch mit einem effizienten IE3- oder IE4-Motor kann Energie durch Drosselung, Leerlauf, ungeeignete Prozesssollwerte oder eine überdimensionierte Maschine verloren gehen.

Welche Messungen sind für eine belastbare Antriebsanalyse erforderlich?

Der optimale Messumfang hängt von der Maschinenart ab. In der Praxis sollten jedoch elektrische Daten mit Prozessdaten verknüpft werden.

Bei einem System mit konstanter Last kann manchmal eine Reihe fachgerecht durchgeführter Punktmessungen ausreichen. Bei variabler Last wird ein Leistungslogger benötigt, der repräsentative Laständerungen, Produktionsschichten, Rezepturen und Stillstände erfasst. Bei saisonabhängigen Geräten muss der Beobachtungszeitraum entsprechend länger sein.

Entscheidend ist die zeitliche Synchronisierung. Ein kW-Diagramm ohne Information darüber, was die Maschine im jeweiligen Moment getan hat, erklärt oft nur wenig. Sinkt die Leistung um 20 %, muss klar sein, ob die Regelung verbessert wurde oder ob gleichzeitig lediglich die Produktion um 20 % zurückging.

Wie lassen sich Einsparungen ohne typische Fehler berechnen?

Die Grundregel ist einfach: Energie muss aus der tatsächlichen Leistung und der Betriebszeit in den einzelnen Zuständen berechnet werden.

E = Σ(Pi × ti)

Bei einer Produktionslinie ist es zusätzlich sinnvoll, einen spezifischen Kennwert wie kWh/t, kWh/Stk. oder kWh/Zyklus zu verwenden. So lässt sich eine Effizienzverbesserung von einer bloßen Änderung der Produktionsmenge unterscheiden.

Bei einer Variante mit Frequenzumrichter ist nicht nur die Änderung des Maschinenbedarfs zu berücksichtigen, sondern auch der Wirkungsgrad von Motor und Umrichter an den neuen Betriebspunkten. Der Effekt darf außerdem nicht doppelt angesetzt werden, etwa durch Addition von „Einsparung durch den Frequenzumrichter“ und „Einsparung durch den Motor“, wenn beide Werte bereits aus der Differenz der Leistungsaufnahme des Gesamtsystems ermittelt wurden.

Bei rotodynamischen Pumpen sind die Ähnlichkeitsgesetze ein gutes Werkzeug, um das Potenzial einer Drehzahländerung zunächst abzuschätzen. Für den abschließenden Auditbericht sollten jedoch Daten zur Anlagenkennlinie, zum Betriebspunkt und zum realen Bedarfsprofil herangezogen werden. Bei Ventilatoren und anderen Maschinen muss der Zusammenhang anhand ihrer jeweiligen Kennlinie und Prozessbedingungen überprüft werden.

Wie sollten Modernisierungsprioritäten gesetzt werden?

Diese Reihenfolge hilft, nicht zuerst in das sichtbarste Bauteil zu investieren. Bei einer fachgerecht durchgeführten Analyse sollte die Liste der Modernisierungsmaßnahmen aus der Energie- und Prozessbilanz hervorgehen und nicht aus einem Katalog verfügbarer Geräte.

Häufigste Fehler bei Audits von Motoren und Antrieben

1. Jahresverbrauch als Nennleistung × 8.760 Stunden berechnet. Tatsächliche Last und Betriebszeit bleiben dabei unberücksichtigt.
2. Ausschließlicher Vergleich der IE-Klassen. Verluste in Regelung, Getriebe, Pumpe, Ventilator oder Prozess werden dadurch nicht sichtbar.
3. Frequenzumrichter für jeden Antrieb empfohlen. Variable Drehzahl ist nur sinnvoll, wenn sie zu Lastkennlinie und Prozess passt.
4. Anwendung des Kubikgesetzes auf eine Förderanlage oder eine andere Konstantmomentlast. Dadurch werden Einsparungen überschätzt.
5. Lastbewertung ausschließlich anhand des momentanen Stroms. Ohne Wirkleistung, Leistungsfaktor und Zeitprofil kann der Betriebspunkt falsch bewertet werden.
6. Leerlauf nicht berücksichtigt. Manchmal ermöglicht eine Regelungsänderung günstigere und schnellere Einsparungen als ein Geräteaustausch.
7. Vergleich zweier Zeiträume mit unterschiedlicher Produktion ohne Normalisierung. Ein Rückgang der kWh bedeutet nicht zwangsläufig eine Effizienzverbesserung.
8. Doppelte Anrechnung von Einsparungen. Effekte aus Motor, Frequenzumrichter und Prozessänderung müssen eine einzige konsistente Bilanz bilden.

Wie sollte ein praxisgerechter Audit eines Antriebssystems aussehen?

1. Den nutzbaren Prozesseffekt definieren. Volumenstrom, Druckerhöhung, t/h, Drehmoment, Geschwindigkeit, Zyklus oder ein anderer technologischer Parameter.
2. Die Antriebe mit dem höchsten jährlichen Energieverbrauch identifizieren, nicht nur jene mit der höchsten Nennleistung.
3. Dokumentation und Daten aus der Automatisierung erfassen. Zusätzlich festlegen, welche Informationen unabhängig gemessen werden müssen.
4. Leistung und Prozessparameter über einen repräsentativen Zeitraum aufzeichnen. Volllast, Teillast, Stillstände und Leerlauf getrennt erfassen.
5. Die Kennlinie der angetriebenen Maschine bewerten. Eine Kreiselpumpe wird anders analysiert als eine Förderanlage oder ein Mischer.
6. Mehrere Modernisierungsvarianten entwickeln. Regelung, Korrektur der Sollwerte, Begrenzung des Leerlaufs, richtige Geräteauslegung, Frequenzumrichter, Änderung der Übersetzung, Motoraustausch.
7. Varianten bei demselben geforderten Prozesseffekt vergleichen. Energie, Kosten, Risiko, Instandhaltung und Auswirkungen auf die Produktion berücksichtigen.
8. Nach der Umsetzung eine Verifizierungsmessung durchführen. Vorzugsweise an denselben Messpunkten und Betriebszuständen, die die Baseline gebildet haben.

Hat ein Betrieb viele Antriebe, ist ein kontinuierliches Monitoring von Energie- und Prozessparametern hilfreich. So lassen sich Änderungen des Betriebsprofils, steigender Leerlaufverbrauch oder ungünstige Änderungen der Einstellungen erkennen. Bei einer konkreten Modernisierung sollten Ausgangszustand und Zustand nach der Änderung für dieselbe Prozessfunktion und nach demselben definierten Messverfahren verglichen werden.

Was folgt daraus?

Bei elektrischen Antrieben beschränkt sich eine Einsparung nur selten auf die Antwort „Motor durch eine höhere Effizienzklasse ersetzen“ oder „Frequenzumrichter nachrüsten“. Zuerst muss festgestellt werden, wo Energie ohne nutzbaren Effekt verbraucht wird: im Leerlauf, durch Drosselung, zu hohe Drehzahl, unnötige Reserven, ungünstige Sequenzen oder einen falschen Betriebspunkt der Maschine.

Erst eine Leistungsmessung in Verbindung mit Last- und Prozessparametern zeigt, ob eine Änderung der Regelung, eine Korrektur des Betriebspunkts, die richtige Geräteauslegung, eine mechanische Modernisierung oder der Austausch des Motors selbst am wirtschaftlichsten ist. Gerade dieser systemische Ansatz verhindert Investitionen, die im Katalog gut aussehen, am Energiezähler aber nicht den erwarteten Effekt liefern.

Quellen

• IEC 61800-9-2:2023+AMD1:2025 – Energy efficiency determination and classification
• IEC 60034-30-1:2025 – Efficiency classes of line operated AC motors
• IEC TS 60034-25:2022 – AC electrical machines used in power drive systems
• Verordnung (EU) 2019/1781 der Kommission – EUR-Lex, konsolidierte Fassung
• ISO/ASME 14414:2019 – Pump system energy assessment
• U.S. Department of Energy – Motor Systems
• U.S. Department of Energy – Pump Systems
• U.S. Department of Energy – Fan Systems
• Hydraulic Institute – Pump Curves and Affinity Rules