Antriebstechnik Mit dezentralen Antrieben Kosten und Energie sparen

Dezentrale Antriebe sind seit über zehn Jahren auf dem Markt und spielen eine wichtige Rolle beim Einsparen von Energie. Im Gespräch mit der konstruktionspraxis berichtet Dr. Hartmut Braun, Geschäftsführer von Lenze Drives, wo der Einsatz dezentraler Antriebstechnik sinnvoll ist und wieviel Energie sich tatsächlich sparen lässt.

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Bereits in den 1990er Jahre brachte Lenze industrietaugliche dezentrale Antriebe auf den Markt und prägte so diesen Bereich wesentlich mit. Heute achten Anwender mehr und mehr auf den gesamten Lebenszyklus und bevorzugen ganzheitliche Lösungen. Wenn Life Cycle Cost (LCC) und Energieeffizienz eine immer wichtigere Rolle spielen, dann lassen sich mit abgestimmten Systemlösungen sämtliche Potentiale zur Einsparung von Energie nutzen. Genau hier bieten dezentrale Antriebe Vorteile für Maschinenbauer und Endanwender.

Lenze hat hierfür ein Paket aus dezentralem Frequenzumrichter, umrichter-optimiertem Motor und passendem Getriebe zusammengestellt: aktuell die 8400 motec Drive Packages. Dieses effiziente Paket besteht aus den Drehstrommotoren der L-force-Reihe, den direkt angebauten L-force Getrieben (Winkel- oder Koaxialgetriebe) sowie den Frequenzumrichtern 8400 motec - alles aufeinander abgestimmt. Vorteile dieser Komponenten: Motor und Getriebe zeichnen sich durch eine hohen Wirkungsgrad aus und der Umrichter spart Platz durch seine Montage direkt auf dem Motor oder in dessen Nähe. Für mehr Funktionalität steht zudem der Umrichter 8400 protec zur Verfügung.

Antriebslösungen sollen dem Kunden Mehrwert bieten

Dezentrale Antriebstechnik ist nicht allein für Lenze ein wichtiges Thema. Dr. Hartmut Braun, Geschäftsführer von Lenze Drives, aber ist sich sicher, dass sich das Unternehmen gerade durch seinen Systemgedanken bzw. sein großes Produktportfolio von Mitanbietern unterscheidet: "Die Breite des Angebotes wird von der Steuerung bis hin zur Welle abgedeckt. Dieses Portfolio ist bei Lenze mit dem Systemgedanken kombiniert. Diesen Systemgedanken zu leben - auch im Low-End-Bereich - und Engineering-Partner zu sein zeichnet Lenze aus."

Wie das aussehen kann? Dr. Braun sieht gerade im Low-End-Bereich eine Chance mit dem Kunden ins Gespräch zu kommen und die Anwendung genauer zu betrachten. „Wir haben den Ansatz, dass wir mit dem Kunden die Anwendung durchgehen und auch bei den einfacheren Lösungen über unsere Kompetenz zusätzlich einen Mehrwert bieten.“

Dezentrale Antriebe rechnen sich über den gesamten Lebenszyklus

Um eine bestehende Anlage mit zentraler Antriebstechnik umzurüsten, stehen Engineering-Tools und Auslegungssoftware wie der DSD (Drive Solution Designer) zur Verfügung. Basieren die dezentrale und zentralen Produkte auf der gleichen Software und gleichen Bedienung, ist die Umstellung auch für den Kunden noch einfacher.

Wo es sinnvoll ist, bietet Lenze seinen Kunden die dezentrale Lösung an - auch wenn die Anschaffung in einigen Fällen zunächst teurer ist. Doch die Antriebslösung rechnet sich: schnellere Installation, geringere Störanfälligkeit, übersichtlichere Strukturen in komplexen Anlagen, geringerer Kühlaufwand in den Schaltschränken und Platzersparnis. Über den gesamten Lebenszyklus lassen sich somit deutlich Kosten sparen.

Doch lassen sich die Kunden damit überzeugen? Dr. Braun sieht die noch herrschende Diskrepanz: "Viele Firmen sind dem Schaltschrank noch verhaftet. Deshalb sind bisher nur zehn Prozent der Anlagen dezentral. Aber was wir schon spüren und bei unseren Kunden sehen: die dezentrale Technik ist stark im Kommen."

Gemeinsames Bedienkonzept für dezentrale und zentrale Antriebstechnik

Auch in der (näheren) Zukunft wird die dezentrale Antriebstechnik nicht die zentrale Schaltschranktechnik ablösen; vielmehr werden beide Varianten gemeinsam in Anlagen genutzt werden. "Es ist nicht der radikale Schritt vom Schaltschrank zur dezentralen Technik, sondern es geht über die Stufe der Kombination. Für den Anlagenbauer ist es dann aber wichtig, ein gemeinsames Bedienkonzept zu haben." so Dr. Braun. Das reibungslose Zusammenspiel der Systeme ist also nötig. Bei Lenze wurde dies beispielsweise durch die gemeinsame Plattform 8400 für zentrale und dezentrale Antriebe gelöst.

Ebenso wird die schnelle Inbetriebnahme sowie eine hohe Effizienz an Bedeutung gewinnen. Darüber hinaus wird die mechatronische Integration von Antriebselektronik und elektromechanischen Komponenten zunehmen, um ein Höchstmaß an Performance zu erzielen.

Mit Kombination effizienter Antriebskomponenten Energie sparen

Dezentrale Antriebe eignen sich vor allem für weit verteilte, komplexe Anlagen wie Förderanlagen mit einem Leistungsbereich bis 7,5 kW. Besonders bei großen Anlagen lassen sich dann Kosten sparen, indem lange, störanfällige Leistungen entfallen. Doch auch in Einzelanwendungen sind dezentrale Antriebe sinnvoll, wenn dadurch beispielsweise auf einen kompletten Schaltschrank verzichtet werden kann.

Bei Förderanlagen wie Gepäckbänder, die die meiste Zeit nicht mit voller Auslastung betrieben werden, ist es mit einem dezentralen Antriebskonzept möglich die Energiekosten deutlich zu senken: "Wenn man die Teillast berücksichtigt, lässt sich mit einer geschickten Kombination der Komponenten bis zu 30 Prozent Energie sparen." erklärt Dr. Braun. Zusätzlich senkt der Einsatz von hocheffizienten Winkelgetrieben anstelle von stark verlustbehafteten Schneckengetrieben den Energieverbrauch.

Ist die Hardware optimiert, wird außerdem die Software beeinflusst: "Auf dem Umrichter lassen wir mit VFCeco eine Software laufen, die dafür sorgt, dass er in der Teillast so energieeffizient wie möglich arbeitet. Das ist dann die Möglichkeit eines Systemanbieters, der auch ein kleinen dezentrales Antriebssystem optimieren kann." fasst Dr. Braun zusammen. (mi)

* Stefanie Michel, Redaktion konstruktionspraxis

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