Innovative Motoren für mehr Nachhaltigkeit

Elektrische Antriebssysteme kommen jedoch in ganz unterschiedlichen Bereichen und Applikationen zum Einsatz.

Wenn von Elektromotoren und Umwelt die Rede ist, denken die meisten von uns heutzutage erst einmal an E-Mobilität. Elektrische Antriebssysteme kommen jedoch in ganz unterschiedlichen Bereichen und Applikationen zum Einsatz. Sie stecken beispielsweise in Pumpen, Transportbändern, Ventilen, Kompressoren, Werkzeugen und Maschinen. Kurz gesagt: Elektromotoren kommen überall dort zum Einsatz, wo elektrische Energie in Bewegung umgeformt wird. Laut dem Umweltbundesamt tragen Elektromotoren einen Anteil von etwa 70 Prozent am Stromverbrauch. Viele Elektromotoren sind in die Jahre gekommen und im Vergleich zu modernen Entwicklungen wahre Stromfresser. Mehr als 30 Millionen Elektroantriebe in der Industrie verrichten tagtäglich ihre Arbeit. Solange sie noch laufen, verabschieden sich die meisten Betriebe auch nur ungern von ihnen.

Elektromotoren sind bereits seit über 150 Jahren in großem Umfang im Einsatz. Die Vorläufer heutiger Elektromotoren waren Gleichstrommotoren, später kamen Synchron- und Asynchronmotoren hinzu. Auch wenn diese Motoren heute noch verwendet werden, liegen zwischen den Entwicklungen Welten. Die Bemühungen hin zu einem geringen Ressourceneinsatz und einer höheren Energieeffizienz von Antriebssystemen ist kein neuer Trend.

Für mehr Nachhaltigkeit müssten alle alten Antriebe entweder durch moderne ersetzt oder da, wo es sinnvoll ist, mit einer elektronischen Drehzahlregelung versehen werden, so der ZVEI, der Zentralverband der Elektroindustrie. Häufig wird die Drehzahl noch mechanisch gesteuert, das heißt, dass der Motor härter arbeitet, als er eigentlich müsste. Eine moderne Regelung gibt dem Anwender dagegen die Möglichkeit, je nach Bedarf die Motordrehzahl anzupassen und damit nur so viel Energie zu verbrauchen, wie tatsächlich gerade benötigt wird. Der Einsatz von elektronischen Drehzahlregelungen alleine würde 80 Prozent des Energieeinsparpotenzials bei Elektromotoren ausmachen, schätzt das Umweltbundesamt. Der hohe Entwicklungsstand bei den elektrischen Antrieben sowie die großen Fortschritte in der Leistungselektronik und Mikroprozessortechnik erlauben die Realisierung qualitativ hochwertiger elektrischer Antriebssysteme, die bei minimalem gerätetechnischen Aufwand eine verlustarme Energieumwandlung ermöglichen. Neue elektronisch kommutierte und kompakte Elektromotoren, beispielsweise BLDC-Motoren, haben einen weitaus höheren Wirkungsgrad und verbrauchen weniger Energie bei mehr Leistung. Das MinebeaMitsumi Tochterunternehmen PM DM hat sich auf die Entwicklung innovativer BLDC-Motoren spezialisiert. In den meisten Fällen sind diese Motoren typische Innenläufer und je nach Kundenwunsch mit integrierter Closed Loop Regelung ausgestattet. Damit lassen sich zum Beispiel Drehzahl, Stromaufnahme, Temperatur, Position und Spannung messen, überwachen und regeln. Zudem misst die intelligente Elektronik über Hallsensoren die Position des Rotors und erkennt dessen Drehrichtung, dadurch sind einfache Positionieraufgaben realisierbar.