RUNTER MIT DEM ENERGIEVERBRAUCH

Reinigen, inspizieren, befüllen, verschließen, etikettieren: Es sind einige Stationen, die Flaschen in Getränkebetrieben durchlaufen. Einen nicht unerheblichen Anteil der Energiekosten macht der Aufwand für elektrische Antriebe aus, mit denen unter anderem Förderbänder betrieben werden. Über sämtliche Industrien gerechnet, gehen Experten von einem Anteil der elektrischen Antriebe am Gesamtenergieaufwand von bis zu 70 Prozent aus. Das ist nicht nur ein erheblicher Kostenfaktor, denn gleichzeitig steht dahinter ein großes Optimierungs- und Einsparpotenzial.

Nord Drivesystems, einer der Weltmarktführer von elektrischen Antriebskomponenten, bietet ein umfangreiches Portfolio an Elektromotoren, Getrieben und elektronischer Antriebstechnik, das an die speziellen Herausforderungen einzelner Branchen angepasst und in Bezug auf Energieeffizienz optimiert ist. „Und mit Tausenden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie installierten Antrieben verfügen wir über eine umfassende Branchen-Expertise“, betont Marketingleiter Jörg Niermann.

Für die konkreten Anforderungen der Lebensmittelindustrie hat Nord das patentierte Getriebemotorkonzept DuoDrive optimiert, bei dem ein hocheffizienter IE5+ Synchronmotor in ein einstufiges Stirnradgetriebe integriert wurde. Motor und Getriebe in einem Gehäuse? „Ja, das bietet gleich mehrere Vorteile“, so Niermann. Zunächst einmal ist schon mit dem IE5+ Synchronmotor ein Aggregat von herausragender Energieeffizienz verbaut, das die höchste definierte Wirkungsgradklasse IE5 noch toppt. „Daher das + im Namen“, erklärt Niermann. IE5+ Synchronmotoren verfügen über eine große Leistungsdichte. Die Laufruhe des Motors sorgt außerdem für nur minimale Geräuschemissionen –ein Vorteil in großen Abfüllhallen.

Wirkungsgrad bis zu 92 Prozent

Als System erzielt der Getriebemotor DuoDrive nun eine nochmals höhere Energieeffizienz als nur ein IE5+ Motor, verbaut mit einem Getriebe aus dem Nord-Baukasten, und erreicht mit bis zu 92 Prozent einen der besten Wirkungsgrade in dieser Leistungsklasse am Markt. „Je weniger Schnittstellen, desto vorteilhafter der Systemwirkungsgrad“, weiß Niermann. Die Integration in ein Gehäuse reduziert überdies den Bauraum und macht einige Verschleißteile überflüssig, was gleichzeitig den Wartungsaufwand senkt.

Viele Anlagen laufen nicht dauerhaft unter Volllast, dafür bietet der DuoDrive einen weiteren Vorteil. „Er leistet ein konstantes Motordrehmoment und eine sehr konstante Effizienz über einen weiten Drehzahlbereich“, erläutert Jörg Niermann. „Konkret heißt das, auch bei Teillast oder einzelnen Überlastungsspitzen kann der Getriebemotor effizient verwendet werden und ersetzt damit mehrere verschieden dimensionierte Antriebsvarianten.“ Das reduziert, über die gesamte Anlage gesehen, die Vielfalt der eingesetzten Antriebsvarianten und minimiert damit die Verwaltungskosten. Und es verschlankt die Produktions-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse.

Der DuoDrive ist leicht zu reinigen, was die Kosten senkt und die Anlagenverfügbarkeit erhöht. Da er außerdem korrosionsbeständig (zum Beispiel mit der speziellen nsd tupH Oberflächenveredelung) und wash-down-fähig ist, eignet er sich ideal für den Einsatz in hygienesensiblen Bereichen wie der Lebensmittelindustrie.

Veredelung der Aluminiumoberfläche

Die Ausführung mit der besonders robusten nsd tupH ist optional erhältlich. Diese stellt eine Alternative zu rostfreiem Edelstahl dar. Sie ist ähnlich korrosionsfest, aber deutlich wirtschaftlicher. Es handelt sich dabei um eine Veredelung der Aluminiumoberfläche, jedoch nicht um eine Beschichtung, sodass keine Substanzen abplatzen oder abblättern können wie bei einer Lackierung.

Mit der Oberflächenveredelung behandelt ist der DuoDrive unempfindlich gegen Korrosion, aggressive Reinigungsmittel, Säuren, Laugen und sogar gegen den Einsatz von Hochdruckreinigern. Er ist stark wasserabweisend und extrem gut zu reinigen. Aluminiumteile mit nsd tupH haben ein geringeres Gewicht als Edelstahlkomponenten und leiten Wärme viel besser ab als diese. Das reduziert die Betriebstemperaturen, was sich wiederum vorteilhaft auf die Lebensdauer der Getriebe auswirkt.

Der patentierte Getriebemotor DuoDrive ist bis zu einer Leistung von drei Kilowatt mit einem Dauerdrehmoment bis 250 Newtonmeter sowie Drehzahlen bis 1.000 Umdrehungen pro Minute verfügbar und deckt Getriebeübersetzungen von i=3 bis i=18 ab. Wie alle Produkte aus dem Nord-Portfolio ist auch der DuoDrive mit allen Komponenten der Antriebselektronik des Unternehmens kompatibel und kann mit den marktüblichen Hohlwellenabmessungen (20 bis 40 Millimeter), mit Flanschausführungen (B5 und B14) oder einer Drehmomentstütze ausgestattet werden. Die marktkompatiblen Anschlussmaße erleichtern den Austausch und die Integration in bestehende Anlagendesigns. Hinzu kommt eine einfache Inbetriebnahme per Plug-and-play.

Senkung der Total Cost of Ownership

In der Summe führen die genannten Vorteile zu einer signifikanten Senkung der Total Cost of Ownership (TCO) gegenüber konventionellen Antrieben. „Unsere Antriebslösung mit dem DuoDrive bietet damit für Anwendungen in der Getränkeindustrie und der Lebensmittelbranche insgesamt eine wirtschaftlich interessante Alternative“, so der Marketingleiter.

Nord zeigt auf Fachmessen, wie bereits in diesem Jahr auf der Anuga FoodTec in Köln, ein Vorführmodell, das die besonderen Vorteile deutlich macht. In einem einfachen Anlagendesign, in dem Flaschen in zwei Kreisen gefördert werden, wird die Leistungsaufnahme zweier Antriebskonfigurationen verglichen: die eines branchenüblichen IE3 Asynchronmotors mit Kegelradgetriebe und dezentralem Frequenzumrichter mit der eines DuoDrive (IE5+ Synchronmotor und einstufiges Stirnradgetriebe) mit einem Nordac Pro SK 500E Schaltschrank-Frequenzumrichter. Ergebnis: Der DuoDrive verbraucht bis zu 50 Prozent weniger Energie.

„Damit stellt der DuoDrive eine hochattraktive Lösung für Unternehmen dar, die ihren Energieverbrauch senken wollen“, resümiert Niermann. „Das wird natürlich in Zeiten steigender Energiepreise immer relevanter.“

Diesen Artikel finden Sie in LT 7-8/2022 auf den Seiten 12 bis 14.

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