Antrieb speist überschüssige Energie ins Netz zurück

Neue Antriebskonzepte können den Stromverbrauch in der industriellen Produktion deutlich verringern. Nach Angaben des Fachverbands ZVEI können allein in Deutschland rund 20 Millionen Megawatt Strom und somit Kosten von 1,5 Milliarden Euro eingespart werden. Siemens stellt zur Hannover Messe zwei Systeme für Frequenzumrichter vor, die überschüssige Bewegungsenergie eines Elektromotors wieder in Strom umwandeln und in das Netz zurückspeisen.

Das größte Potenzial zur Energierückspeisung haben Motoren, die große Schwungmassen in Bewegung versetzen und auch rasch wieder abbremsen. Ein so genannter Frequenzumrichter macht dabei die Drehzahl des Motors variabel. Beispiele sind Aufzüge, Papiermaschinen oder Prüfstände für Pkw, auf denen ein Fahrzeug noch in der Produktionshalle im Stand getestet wird. Heute wird der Motor zum Bremsen meist in den Generatorbetrieb versetzt. Die dabei gewonnene Energie wird aber in einen großen Widerstand geleitet, der sich erhitzt und dann zudem aktiv gekühlt werden muss. Bei Aufzügen landen so etwa 30 Prozent der Energie ungenutzt in Widerständen. Mit den neuen rückspeisefähigen Antrieben geht praktisch keine Energie mehr verloren. Die höheren Investitionskosten amortisieren sich angesichts steigender Energiepreise bereits nach kurzer Zeit.

Markterfolge hat Siemens beispielsweise in der Zuckerindustrie. Hier entfernen große Zentrifugen den Saft aus Rübenschnitzeln. In dem Prozess wechselt die schwere Zentrifuge immer wieder zwischen Motor- und Generatorbetrieb, was den Einsatz von rückspeisefähigen Systemen besonders lohnend macht.

Die rückspeisefähigen Frequenzumrichter haben weitere Vorteile: Wenn sehr viele Antriebe in wechselnder Folge Strom ins Netz einspeisen, kann es zu Überspannungen kommen, die die Stabilität des Netzes gefährden und daher von den Energieversorgungsunternehmen aufwändig kompensiert werden müssen. In Siemens-Systemen – auch mit sehr vielen gekoppelten Antrieben – fangen die Umrichter diese Schwankungen ab und belasten damit das Stromnetz nicht. Umgekehrt sind die Antriebe in einer Fabrik so auch unabhängig von eventuellen Schwankungen im Netz. Das verbessert die Qualität der Produktion, etwa wenn für einen Druckprozess ein extrem genauer Gleichlauf vieler Antriebe verlangt wird. (IN 2006.04.5)