Ventilatortechnik 2.0

EC-Motoren gemäß ErP 2013 und ErP 2015 auf dem Vormarsch

Dipl.-Ing. Markus Best

Elektronisch kommutierte Ventilatormotoren sind auf dem besten Weg, im lüftungstechnischen Alltag Standard zu werden:

Sie ermöglichen eine stufenlose, nahezu lineare Regelung über den gesamten Drehzahlbereich, bieten deutlich höhere Ventilatoren-Wirkungsgrade, arbeiten verschleiß- und wartungsfrei und erfüllen zudem bereits heute die zukünftigen Vorgaben der ErP 2013 und der ErP 2015.

Vermeintlich höhere Investitionskosten rechnen sich aufgrund der höchst effizienten Betriebsweise nach kurzer Zeit.

Kaum ein Thema dominiert den euro­päischen Politikalltag so sehr, wie die Steigerung der Energieeffizienz bzw. die Senkung des Energieverbrauchs. Verdeutlicht wird dies durch eine Fülle an Richtlinien und Gesetzen mit immer stärker werdenden Auswirkungen auf Industrie und Endverbraucher: So wurde im Jahr 2005 von der EU die „Energy using Products Directive“ (EuP Richtlinie) verabschiedet, die 2009 in die „ErP Richtlinie“ (En­ergy related Products Directive) umbenannt wurde – in Deutsch­land besser bekannt als „Öko­design Richtlinie“. Darin werden Einsparpotentiale energiever­brauchender Produkte festge­legt und Mindestanforderungen bestimmt. Erste Auswirkungen der Gesetzgebung sind bereits beim Endverbraucher angekommen; wie beispielsweise das Verbot von konventi­onellen Glühbirnen. Viel stärker bemerk­bar machen sich die Konsequenzen der unterschiedlichsten Vorgaben allerdings bei der technischen Gebäudeausrüstung, speziell in der Lüftungs- und Klimatech­nologie, denn ein erheblicher Anteil am europäischen Gesamtenergiebedarf von 410 TWh wird jährlich von Lüftungsven­tilatoren verbraucht. Gesetzliche Vorga­ben wie die ErP 2013 und ErP 2015 zielen darauf ab, diesen Verbrauch signifikant zu minimieren. In der ersten Stufe der ErP werden ab Anfang 2013 circa 30 % aller heute gängigen Ventilatoren in der EU vom Markt verschwinden. Die Ver­schärfung der energetischen Ansprü­che durch die ErP 2015 sorgt zwei Jahre später für weitere 20 %. Betroffen sind nahezu alle Ventilatoren im Leistungs­spektrum von 125 W bis 500 kW.

Diese drastisch gestiegenen Effizienzansprü­che bringen enorme Anforderungen an die Klima- und Lüftungstechnikindustrie mit sich. Durch den Einsatz der elektro­nisch kommutierten Antriebstechnologie (Electronically Commutated = EC) ist es bereits heute möglich, im Bereich der Lüf­tung deutlich Energie einzusparen und so den gestiegenen Ansprüchen mehr als gerecht zu werden. Das lässt vermuten, dass sich diese neue Motorenart durch­setzen und sie im lüftungstechnischen Alltag zum Standard wird – ähnlich wie es vor einiger Zeit bei der Pumpentech­nologie der Fall war: Hier ist der Antrieb mittels Permanentmagnetstrommotor längst Alltag. Bundesweite und regio­nale Förderprogramme unterstützen den Austausch alter Heizungsumwälzpum­pen durch moderne Effizienzpumpen und beschleunigten somit die Marktakzeptanz.

Wie funktionieren EC-Motoren?

Grundsätzlich handelt es sich bei einem EC-Motor, s.Abb.1, um einen Gleichstrommotor, jedoch wurde der sonst übliche Kommutator mit Bürsten zur Stromwendung durch eine elektro­nische Schaltung ersetzt. Daher wird dieser Motorentyp auch als „elektro­nisch kommutierter Motor“ bezeichnet. Weiterhin sind üblicherweise Stator und Rotor vertauscht. Es handelt sich also nicht um einen Innen- sondern um einen Außenläufermotor. Darunter ver­steht man, dass das Magnetfeld […]