IEA 4E: Annex Elektrische Motorsysteme. Arbeitsperiode 2021 - 2024

Motorsysteme sind in Österreich für 69 % des Stromverbrauchs in der Industrie verantwortlich. Sie umfassen u.a. Pumpen-, Ventilator-, Kälte- und Druckluftsysteme. Gleichzeitig können durch entsprechende Optimierungsmaßnahmen durchschnittlich 20 % des Stromverbrauchs eingespart werden. In den letzten Jahren wurden sehr viele politische und normative Aktivitäten zu Mindeststandards (z.B. EU Ökodesign RL, weltweit einheitliche Energieklassifizierung nach IEC 60034-30-1) gesetzt, die zunächst nur Drehstrom-Asynchronmotoren ohne Regelung berücksichtigten. Mittlerweile wurden auch neue Motorentechnologien in Normen zur Energieeffizienz aufgenommen.

Die umfassende Digitalisierung der Produktion wird es künftig ermöglichen, dass alle produktionsrelevanten Faktoren (Mensch und Anlagen) aktiv in den Produktionsprozess einbezogen sind und über intelligente Netze miteinander kommunizieren. Einerseits wirken sich intelligente Vernetzung von Verbraucher und Erzeuger senkend auf den Energieverbrauch von Motorsystemen aus. Andererseits bewirkt die zunehmende Automatisierung durch den verstärkten Einsatz von Steuerungsequipment und Elektromotoren eine Erhöhung des Energieverbrauchs.

Elektromotoren bieten ein weites Feld zur Anwendung von Technologien, die Industrie 4.0 zugeordnet werden, und sind als wichtigster Bestandteil von vielen automatischen Prozessen bereits in zahlreiche Automatisierungslösungen integriert. Im Vorprojekt wurden die wichtigsten Elemente von Industrie 4.0 und deren mögliche Auswirkung auf den Energieverbrauch qualitativ erfasst, Einspareffekte von Industrie 4.0 aus mehreren Studien zusammengefasst und eine Reihe von Anwendungsbeispielen und Produkten für Industrie 4.0 in unterschiedlichen Motorsystemen erhoben und beschrieben. Darüber hinaus wurden Möglichkeiten zum Energiemanagement in den Schichten der Automatisierungspyramide dargestellt. Abschließend erfolgte eine Zusammenstellung der Anforderungen für Elektromotoren, die mit Industrie 4.0 verbunden sind.

Als wesentliches Ergebnis kann festgehalten werden, dass Industrie-4.0- Technologien einen großen Einspareffekt auf traditionelle Motorsysteme haben werden und Spezialmotoren für Automatisierungsanwendungen noch ein Randthema sind.

Aufbauend darauf sollen in dieser Periode folgende Aktivitäten erfolgen:

• Weitere Analyse, Definition und Kategorisierung von Industrie- 4.0-Technologien im Bereich Motorsysteme
• Erhebung von Akteuren und Programmen im genannten Bereich
• Quantifizierung der Effekte einzelner Kategorien auf den Energieverbrauch (soweit in den nächsten zwei Jahren möglich)
• Erhebung von Potenzialen und Gefahren bei der Nutzung von Industrie 4.0
• Feststellung der Entwicklung, Notwendigkeit und Möglichkeit zu politischer Intervention
• Suche und Beschreibung von Use Cases von Industrie-4.0- Technologien im Bereich energieeffiziente Motorsysteme

In der nächsten Periode soll der Schwerpunkt auf politischen Programmen, weiteren Use Cases und abschließenden, energetischen Bewertungen der Technologien liegen.

• Projektblatt: 2-Seiter: IEA 4E Annex EMSA

Berichte

• Bericht "Classification of digitalisation technologies for electric motor driven systems" (2022)
• Report on Round Robin of Converter Losses (2022)

Policy Brief

• Digital Technologies for Motor Systems (2022)

Australien, Dänemark, Niederlande, Österreich, Schweiz, USA

Österreichische Energieagentur
Mag. DI Konstantin Kulterer
Mariahilfer Straße 136
A-1150 Wien
Tel.: +43 (1) 586 15 24-114
E-Mail: konstantin.kulterer@energyagency.at