Rotoren aus Kupfer: Hilfe beim Wechsel von IE2 zu IE3

Ab dem 1. Januar 2017 wird die Energieeffizienzklasse IE3 für Motoren von 0,75 kW bis 375 kW gelten. Damit wird die seit Anfang 2015 geltende Situation erweitert, als IE3-Motoren für Motoren mit einer Nennleistung zwischen 7,5 kW und 375 kW verbindlich wurden. Hugh Falkner, Principal Consultant bei Atkins Energy PLC, erklärt, wie Kupferrotoren den Übergang von IE2 zu IE3 erleichtern können.

Mit welchen Herausforderungen könnten OEMs bei der Umsetzung der neuesten IE3-Vorschriften konfrontiert werden?

Sie werden sich wahrscheinlich fragen, wie sie einen neuen, effizienteren, größeren Motor in ihre Produkte einbauen können! Der erweiterte, niedrigere Bereich der IE3-Implementierung gilt für eine Vielzahl kleinerer Produkte, darunter einige, die in vielen Massenmarktprodukten wie Pumpen und Ventilatoren zu finden sind. Eine Vergrößerung des Motors, um den höheren Wirkungsgrad zu erreichen, könnte eine Neukonstruktion der Produkte erfordern.

Gibt es eine Alternative?

Erstausrüster müssen sich nicht an das Standardangebot von Aluminiummotoren der Motorenhersteller halten. Der Wechsel von einem Aluminiumrotor zu einem Kupferrotor ist eine sehr interessante Alternative.

Was ist der Hauptvorteil eines Kupferrotors?

Grundsätzlich ermöglicht er den OEMs eine höhere Effizienz bei einer bestimmten Motorgröße. Das liegt daran, dass der Kupferrotormotor bei gleichem Wirkungsgrad kleiner ist als der entsprechende Aluminiumrotormotor. Es besteht also keine Notwendigkeit, Teile neu zu konstruieren oder Fertigungsprozesse zu ändern.

Bietet ein Kupferrotor weitere Vorteile?

Ja. Höhere Korrosionsbeständigkeit, höhere Leitfähigkeit, kühlerer Betrieb, höhere Zuverlässigkeit. All diese Dinge können dazu beitragen, dass Produkte länger halten und die Kunden zufriedener sind.

Aber ist Kupfer nicht teurer als Aluminium?

Die Wirtschaftlichkeit der Kupferrotor-Motorentechnologie ist derzeit sehr interessant, weil der Kupferpreis im Laufe des Jahres 2015 stetig gesunken ist, was einen Kupferrotor kostengünstiger macht. Da ein Kupferrotor außerdem kürzer ist als ein entsprechender Aluminiumrotor, ist eine weniger kostspielige Stanzstahlkaschierung erforderlich, so dass jetzt ein guter Zeitpunkt ist, um frühere wirtschaftliche Berechnungen zu überprüfen.

Wie sieht es mit künftigen Vorschriften aus? Von IE3 zu IE4 zum Beispiel?

Dies ist sicherlich im Rahmen der Ökodesign-Folgenabschätzung der Europäischen Kommission möglich, die derzeit durchgeführt wird, auch wenn bisher noch kein Land den Schritt gemacht hat, IE4 als verbindliches Mindestniveau für die Energieeffizienz festzulegen. Es zeichnet sich jedoch ab, dass man dem Beispiel der USA folgen und den Anwendungsbereich hocheffizienter Motoren auf kleinere und größere Baugrößen ausweiten wird. Unabhängig von der Effizienzherausforderung bietet ein Kupferrotor immer noch erhebliche Platzeinsparungen und einen wettbewerbsfähigen Preis im Vergleich zu einem entsprechenden Motor mit Aluminiumrotor.

Ist die IE3-Verordnung weltweit anwendbar?

IE3 ist sicherlich der Sammelpunkt für Vorschriften auf der ganzen Welt (siehe Karte). Es handelt sich um eine globale Initiative zur Harmonisierung von Motoren mit hohem Wirkungsgrad, die es Herstellern, Planern und Anwendern sehr viel einfacher machen wird. Natürlich bieten einige Motorenhersteller bereits IE4-Kupferläufermotoren an. Vielleicht könnten die OEMs schon jetzt in Erwägung ziehen, IE4-Kupferläufermotoren in ihre Produkte einzubauen. Diese ermöglichen noch bessere Einsparungen, insbesondere bei Anwendungen, die über einen längeren Zeitraum mit hohen Lasten laufen, und tragen zu einem hochwertigen Markenimage bei.

Quelle: Europäisches Kupferinstitut (Zum Artikel)

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