Energieversorger und Regierungen verschwenden Millionen von Dollars mit der Subventionierung einer falschen Technologie für die Effizienz von Motorsystemen

Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) verbrauchen Elektromotorensysteme mehr als die Hälfte des weltweiten Stroms. Industrielle Elektromotorsysteme machen über 70 % des gesamten weltweiten industriellen Stromverbrauchs aus. Elektromotoren betreiben Ventilatoren, Pumpen, Förder-, Druckluft- und Verarbeitungsanlagen.

Da Verbesserungen des Motorwirkungsgrads die Effizienz des Motorsystems nur geringfügig erhöhen, müssen wir die Effizienz der vom Motor angetriebenen Geräte und Systeme verbessern. Optimierungsmaßnahmen wie vorausschauende Wartung, die Vermeidung von überdimensionierten Motoren und die Anpassung von Motorsystemen an spezifische Anforderungen usw. könnten die Energieeffizienz von motorbetriebenen Systemen erheblich verbessern. Noch mehr Einsparungen können erzielt werden, wenn man nicht nur den Motor, sondern das gesamte Motorsystem und das Endgerät betrachtet, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Abbildung. Illustration von zwei industriellen elektromotorisch angetriebenen Systemen: (a) normal und (b) effizient (IEA 2016)

Der traditionelle Ansatz in den meisten Staaten und Ländern war, sich nur auf die Motoren und nicht auf ganze Motorsysteme zu konzentrieren. Wie oben gezeigt, spart die Erhöhung der Motoreffizienz zwar Energie, aber die Optimierung des gesamten Pumpensystems spart viel mehr Energie. Es ist notwendig, das Paradigma zu ändern und sich auf Systeme statt auf die Effizienz einzelner Motoren zu konzentrieren. Programme und Richtlinien, die auf Systeme abzielen, können mehr Energie und CO2-Emissionen auf kostengünstigere Weise einsparen als Programme, die sich nur auf Motoren konzentrieren.

Viele Versorgungsunternehmen in den USA und Regierungen auf der ganzen Welt gewähren erhebliche Rabatte für den Austausch von Elektromotoren durch effizientere Motoren. Das mag zwar nach einer guten Sache klingen, aber unsereumfangreichen Studien für 30 US-Bundesstaaten und über 10 Länder auf der ganzen Welt zeigen, dass es eine klare Geldverschwendung ist. Und warum? Weil in den meisten Fällen der Austausch eines vorhandenen Motors gegen einen effizienteren den Wirkungsgrad des gesamten Systems um 1 - 5 % verbessern kann (je nach Ausgangswirkungsgrad der Systeme). Andererseits gibt es viele andere Systemeffizienz-/Optimierungsmaßnahmen, die zu einer Effizienzverbesserung des Systems von bis zu 20 - 25 % führen können.

In einem Pumpensystem mit niedrigem Grundwirkungsgrad kann beispielsweise der Austausch des Motors die Systemeffizienz nur um 5 % verbessern, während das Trimmen oder Ändern des Laufrads zur Anpassung der Leistung an die Anforderungen etwa 15 % einsparen kann, die Entfernung von Ablagerungen aus den Rohrleitungen etwa 10 % und die Installation eines drehzahlvariablen Antriebs (VSD) etwa 25 % des Stromverbrauchs.

Es gibt noch einen weiteren sehr wichtigen Grund, warum die Gewährung von Rabatten für den Austausch von Motoren durch effizientere Motoren eine massive Geldverschwendung darstellt. Unsere Analyse hat durchweg gezeigt, dass der Austausch von Motoren durch effizientere Motoren bei weitem eine der am wenigsten kosteneffektiven Effizienzmaßnahmen ist, die an einem Motorsystem (z. B. in einem Pumpensystem oder einem Lüftersystem) durchgeführt werden können. Mit anderen Worten: Es ist viel teurer, eine kWh Strom durch den Austausch eines Motors einzusparen, als andere Maßnahmen zur Systemeffizienz/Optimierung umzusetzen.

Sie werden sich also fragen, warum viele Energieversorger und die Regierung vorrangig Rabatte für den Austausch von Motoren gewähren? Die Antwort ist, dass es einfacher ist, die Einsparungen zu implementieren und zu messen. Die Mitarbeiter und Programmmanager von Versorgungsunternehmen und Behörden müssen oft nachweisen, wie viel Strom durch die Umsetzung eines Rabattprogramms eingespart wurde. Dies ist beim Austausch von Geräten leichter zu bewerkstelligen als bei weichen Maßnahmen wie der Systemoptimierung. Abgesehen davon sind viele der Systemoptimierungsmaßnahmen leicht durch eigenes Personal in den Einrichtungen zu realisieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unsere detaillierten und umfangreichen Studien für drei große industrielle Motorsysteme (Pumpensysteme, Ventilatorsysteme und Kompressorsysteme) zeigen, dass Millionen von Dollar, die jährlich von Energieversorgern und Regierungen für Rabattprogramme für den Austausch von Elektromotoren durch effizientere Motoren ausgegeben werden, eindeutig eine Verschwendung öffentlicher und privater Mittel sind. Der bessere Weg wäre, Rabatte für Systemeffizienzmaßnahmen zu gewähren, die bei geringeren Kosten bis zu 10-mal höhere Energieeinsparungen ermöglichen.

Wenn Versorgungsunternehmen und Regierungen an ihrem Motoraustausch-Rabattprogramm festhalten, schlage ich ihnen vor, basierend auf den Ergebnissen unserer Berichte, ein oder zwei Effizienzmaßnahmen mit dem Motoraustausch-Rabatt zu bündeln. Mit anderen Worten: Damit ein Antragsteller für den Motoraustauschrabatt in Frage kommt, sollte er auch ein oder zwei andere Systemoptimierungsmaßnahmen aus einer Liste von Maßnahmen umsetzen, die von den Versorgungsunternehmen oder Regierungsbehörden vordefiniert wird.

Um mehr über unsere detaillierten Bottom-up-Studien zur Energieeffizienz in industriellen Motorsystemen in den USA zu erfahren, lesen Sie unsere Berichte: U.S. Industrial Motor Systems Energy Efficiency Reports Covering 30 States.

Ursprünglich hierveröffentlicht

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Referenzen: IEA. 2016. World Energy Outlook 2016. Paris, Frankreich. IEA, 2011. Energy efficiency policy opportunities for electric motor driven systems. Paris, Frankreich.