Die Internationale Energieagentur (IEA) kam in ihrer kürzlich aktualisierten Net Zero Roadmap zu folgendem Schluss: Ein Weg zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 °C bis zum Jahr 2030 ist zwar sehr anspruchsvoll, bleibt aber weiterhin offen. Die gute Nachricht ist, dass 80 Prozent der erforderlichen Emissionsreduzierung mit bekannten Maßnahmen wie zum Beispiel der Verbesserung der Energieeffizienz erzielt werden können.
Dies ist insbesondere für die Industrie wichtig, da hier nur wenige kostengünstige Optionen für saubere Energie zur Verfügung stehen. Die beste Übergangslösung besteht daher darin, die vorhandenen Energieressourcen so effizient wie möglich zu nutzen. Ein Schwerpunkt liegt auf motorbetriebenen Systemen, auf die 65 Prozent des industriellen Stromverbrauchs entfallen. Darüber hinaus gehen Schätzungen davon aus, dass sie für 60 Prozent des gestiegenen Energiebedarfs in den vergangenen zehn Jahren verantwortlich sind.
Um die Größenordnung des Energieeinsparpotenzials zu verdeutlichen: Würden die heute über 300 Millionen von Elektromotoren angetriebenen Systeme durch optimierte, hocheffiziente Alternativen ersetzt, könnte der weltweite Stromverbrauch um bis zu 10 Prozent gesenkt werden – das entspricht mehr als dem jährlichen Stromverbrauch Polens.
Hocheffiziente Motoren amortisieren sich schnell
Die Anschaffungskosten hocheffizienter Motoren werden teilweise als Investitionshindernis betrachtet. Der Kaufpreis macht jedoch nur einen Bruchteil der Gesamtbetriebskosten (TCO) eines Motors aus. Den größten Anteil haben die Stromkosten, die für den Betrieb während einer typischen Lebensdauer von 15 Jahren benötigt werden. Bei effizienten Motoren betragen die Anschaffungskosten lediglich 2 Prozent der Gesamtbetriebskosten, 1 Prozent entfallen auf die Wartung und die restlichen 97 Prozent auf den Strom.
Dadurch amortisieren sich effiziente Motoren schnell. Bei hohen Energiepreisen beträgt die Amortisationszeit oft nur wenige Monate. Angesichts der anhaltenden Volatilität der Energiepreise und -märkte bietet Energieeffizienz den Betreibern eine Möglichkeit, ihre Risiken zu minimieren. Und natürlich reduziert der geringere Stromverbrauch zum Betrieb der Motoren auch die CO2-Emissionen. Erst recht, wenn eine Anlage Strom aus nicht erneuerbaren Quellen nutzt.
Auf die Anwendung abgestimmte Motoren
Energieeffizienz ist aber nur ein Aspekt der Motorleistung, zu der auch die Nennleistung, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit gehören. ABB bietet Industrieunternehmen ein breites Portfolio an energieeffizienten Motoren an, die auf die individuellen Anforderungen der jeweiligen Anwendung zugeschnitten sind.
Die Wasser- und Abwasserbranche verbraucht beispielsweise große Mengen an Energie, um sauberes Wasser bereitzustellen, und der Bedarf steigt ständig. Dies veranlasst Betreiber auf der ganzen Welt, Synchronreluktanzmotoren (SynRM) mit Wirkungsgrad IE5 einzusetzen, um ihre Pumpen anzutreiben und die Prozesse am Laufen zu halten. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind variable Lasten und Geschwindigkeiten eine Herausforderung für Prozesse wie die Schokoladenherstellung. Dies erfordert flüssigkeitsgekühlte SynRM-Technologie, um eine hohe Leistungsdichte und ein Höchstmaß an Effizienz bei äußerst kompakter Stellfläche zu liefern. Für chemische Verfahrensanlagen bietet ABB einen IE5-SynRM an, der für explosionsgefährdete Bereiche zertifiziert ist.
Die Motoren mit hoher Dynamik (HDP) von ABB sind für den Maschinenbau interessant, wo die Konstrukteure nach optimaler Produktivität und gleichbleibender Qualität streben. Durch die Bereitstellung einer hohen Leistungsabgabe bei kompakter Stellfläche schaffen sie neue Möglichkeiten für die Aufrüstung oder Entwicklung neuer und innovativer Maschinendesigns.
Die Nachhaltigkeitsstrategie 2030 von ABB zielt darauf ab, dass 80 Prozent ihrer Produkte und Lösungen einem Kreislaufwirtschaftsansatz unterliegen und dass keine Abfälle aus eigenen Betrieben mehr auf Deponien entsorgt werden. ABB-Motoren sind bereits heute so konzipiert, dass sie zu 98 Prozent wiederverwertbar sind. Die verbleibenden 2 Prozent der Materialien können zur Wärmerückgewinnung verbrannt werden.
Um den Einsatz recycelter Materialien zu steigern, arbeitet das Unternehmen mit Partnern zusammen. Ein Beispiel ist die Vereinbarung mit dem Bergbau- und Metallunternehmen Boliden zum Kauf von kohlenstoffarmem und recyceltem Kupfer, um den Bedarf für die in Europa produzierten SynRM zu decken.
Ziel von ABB ist es, in Zukunft noch stärker auf den Einsatz nachhaltiger Materialien zu setzen. Dieser Ansatz kommt in einem aktuellen Entwicklungsprojekt zum Tragen, bei dem der CO2-Fußabdruck eines IE5-SynRM-Demonstrationsmotors von der Wiege bis zum Werkstor (Cradle-to-Gate) um 20 Prozent gesenkt werden konnte. Durch weitere Verbesserungen ließe sich dieser Wert ohne Auswirkungen auf die Leistung um 60 Prozent senken.
